空间科学青年先锋论坛【第一期】

论坛名称：空间科学青年先锋论坛【第一期】

论坛时间：5月31日19:00

论坛地点：Zoom会议直播（ID:479 699 1666 密码:20210531）

主办单位：空间科学与技术学院

报告1：Model-based fault management for aerospace systems: A look backwards and forwards

讲座人介绍：

Ali. Zolghadri教授是法国波尔多一大国家重点实验室(IMS)的自动控制研究团队的组长,是法国学术界的特级大学教授，是《Journal of the Franklin Institute》的副编辑。他的研究领域包括基于模型的故障诊断与隔离及容错控制，航空航天器的导航制导与控制等。目前的研究兴趣包括网络物理系统的自主性和安全性。他对飞行器故障诊断与控制技术有深入的研究，处于国际先进水平，他和其领导团队下的博士生在相关领域的国际顶级期刊发表了200多篇文章，总引用达到了1503次。他担任了10多项法国及欧洲重大项目，与包括英国多所大学、荷兰代尔夫特大学、德国航空航天中心、空客公司等都有长期合作项目。Ali 教授是2016年CNRS创新勋章的获得者，以表彰其在社会技术领域具有创新应用的杰出科学研究。他还曾在在2010年获得了法国航空航天基础技术研究贡献奖，以表彰他在航天技术领域的研究和教育成果。他还获得过法国2012年度 “Visages des sciences”奖。A.Zolghadri和他的团队集合多年的工作和研究经验编著了一本《故障诊断与容错制导控制的理论及在航天器的应用》。A.Zolghadri作为一位杰出的教育工作者，在他的指导下有许多杰出的博士生，其中有一人获得了法国“Aerospace Valley”授予的最佳博士论文；G.Videau获得了2010年CIFA上的最佳理论论文。他的教育特点就是重承诺、鼓励创新和变革，注重高效率工作。

讲座内容：

Aerospace has always been a powerful engine of innovation. When we look to the future, it is not obvious to predict where the things are going but there is no doubt that the vector is pointed toward more autonomy and intelligence and that aerospace systems are becoming more distributed and more connected. Nevertheless, the maturity of technologies remains overriding and new unconventional technologies are only adopted if there is a proven need that cannot adequately addressed through conventional employed techniques. Yet, regulatory standards evolve as the industry matures and thanks to new innovative and disruptive technologies and digital transformation, a greater period of innovation is being opened to shape the future of aerospace. The talk will start with the current situation and a look backwards: about a half-century after the early academic works in model-based / data-driven fault management, there exists today a widening gap between advanced academic methods and real-world aerospace applications. The talk will attempt to highlight some of the main reasons for this situation. Next, the talk will argue that for the foreseeable future and given the predicted demands on aviation and aerospace industry, new distributed/cooperative model-based fault management methodologies will be required to enable paradigm shifts in future flight operational issues management. Solutions will arise from cross-domain research at the interface between system & control theory and computer science. Finally, the talk will discuss a future paradigm shift in civil aviation operations toward more autonomy in the cockpit, and some related challenges and opportunities.

报告2：多旋翼无人机容错控制

讲座人介绍：

孙思昊，现为苏黎世大学/苏黎世联邦理工学院博士后研究员。2014 本科毕业于于北京航空航天大学飞行器设计专业，2017年硕士毕业于北京航空航天大学飞行力学专业，2020年博士毕业于荷兰代尔夫特理工大学航空航天学院。主要研究领域：飞行器导航、制导与控制，无人机容错控制，系统辨识。在IEEE Transactions on Robotics (T-RO), IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), AIAA Journal of Aircraft, IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), AIAA SciTech 等本领域重要学术期刊与会议发表论文10余篇。研究内容受到工业界（大疆创新, Skydio, Avy Drones 等 ）广泛关注，并被IEEE Spectrum, DigiTrend 等科技媒体报道。

讲座内容：

多旋翼无人机已被广泛应用于农业植保，航拍，巡检，运输等多个领域。因此，提高旋翼无人机的安全性至关重要。本报告将阐述多旋翼无人机（四轴无人机）在单个旋翼完全失效下的容错控制。报告内容包括：旋翼无人机在单发失效下基本的悬停控制； 旋翼失效情况下提高抗扰动（抗风，高速飞行等）性能的措施；大初始扰动下旋翼无人机姿态恢复控制；基于视觉导航的旋翼无人机容错控制方案。

报告3：Harness the Air: Active Morphing Aeroelastic Structures

讲座人介绍：

王雪蕊，2018年在代尔夫特理工大学航空航天学院飞行器控制专业获工学博士学位，现为代尔夫特理工大学航空航天学院长聘助理教授、博士生导师，主要研究领域：非线性容错控制、主动变形机翼建模与控制。作为骨干力量参与了包括代尔夫特理工大学新一代客机（Flying V）项目，SmartX 柔性变形翼设计等。在AIAA JGCD、AST等本领域重要学术期刊发表SCI论文10余篇。担任 IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 等航空航天领域以及控制领域核心期刊的审稿人。教学方面，主讲硕士课程《Applied Aicraft Aeroelasticity》，指导博士生1名，硕士生4名，本科毕业设计12人次。

讲座内容：

可持续发展的航空科学是应对全球气候变暖的良药。为了减小飞机运输过程中所产生的有害气体排放，飞机设计师们在不遗余力的提高飞机的气动效率，其中，使用轻型的复合材料和增加机翼的展弦比是迄今为止通过工程验证的两个有效途径。但是，这两种途径都减小了飞机机翼结构的刚性，从而加剧了结构振动动力学、气动力学以及飞机刚体动力学的耦合。这些耦合效应会导致飞机结构变形、失稳，更严重会引起飞机失控。代尔夫特理工大学的学者们创新性的提出了将主动控制技术与飞机弹性结构相结合的方法，使得长期以来需要抑制的飞机弹性变为有利于飞机控制的因素。类似于鸟类的翅膀，这种可以随着飞行状态主动变形的弹性机翼，既能实现当前状态下的最优气动性能，又可以快速减轻飞行过程的振动过载。