論壇名稱：空間科學(xué)青年先鋒論壇【第一期】

論壇時(shí)間：5月31日19:00

論壇地點(diǎn)：Zoom會(huì)議直播（ID:479 699 1666 密碼:20210531）

主辦單位：空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

報(bào)告1：Model-based fault management for aerospace systems: A look backwards and forwards

講座人介紹：

Ali. Zolghadri教授是法國波爾多一大國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(IMS)的自動(dòng)控制研究團(tuán)隊(duì)的組長(zhǎng),是法國學(xué)術(shù)界的特級(jí)大學(xué)教授，是《Journal of the Franklin Institute》的副編輯。他的研究領(lǐng)域包括基于模型的故障診斷與隔離及容錯(cuò)控制，航空航天器的導(dǎo)航制導(dǎo)與控制等。目前的研究興趣包括網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的自主性和安全性。他對(duì)飛行器故障診斷與控制技術(shù)有深入的研究，處于國際先進(jìn)水平，他和其領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)下的博士生在相關(guān)領(lǐng)域的國際頂級(jí)期刊發(fā)表了200多篇文章，總引用達(dá)到了1503次。他擔(dān)任了10多項(xiàng)法國及歐洲重大項(xiàng)目，與包括英國多所大學(xué)、荷蘭代爾夫特大學(xué)、德國航空航天中心、空客公司等都有長(zhǎng)期合作項(xiàng)目。Ali 教授是2016年CNRS創(chuàng)新勛章的獲得者，以表彰其在社會(huì)技術(shù)領(lǐng)域具有創(chuàng)新應(yīng)用的杰出科學(xué)研究。他還曾在在2010年獲得了法國航空航天基礎(chǔ)技術(shù)研究貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，以表彰他在航天技術(shù)領(lǐng)域的研究和教育成果。他還獲得過法國2012年度 “Visages des sciences”獎(jiǎng)。A.Zolghadri和他的團(tuán)隊(duì)集合多年的工作和研究經(jīng)驗(yàn)編著了一本《故障診斷與容錯(cuò)制導(dǎo)控制的理論及在航天器的應(yīng)用》。A.Zolghadri作為一位杰出的教育工作者，在他的指導(dǎo)下有許多杰出的博士生，其中有一人獲得了法國“Aerospace Valley”授予的最佳博士論文；G.Videau獲得了2010年CIFA上的最佳理論論文。他的教育特點(diǎn)就是重承諾、鼓勵(lì)創(chuàng)新和變革，注重高效率工作。

講座內(nèi)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.

報(bào)告2：多旋翼無人機(jī)容錯(cuò)控制

講座人介紹：

孫思昊，現(xiàn)為蘇黎世大學(xué)/蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院博士后研究員。2014 本科畢業(yè)于于北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)，2017年碩士畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)飛行力學(xué)專業(yè)，2020年博士畢業(yè)于荷蘭代爾夫特理工大學(xué)航空航天學(xué)院。主要研究領(lǐng)域：飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制，無人機(jī)容錯(cuò)控制，系統(tǒng)辨識(shí)。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 等本領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊與會(huì)議發(fā)表論文10余篇。研究?jī)?nèi)容受到工業(yè)界（大疆創(chuàng)新, Skydio, Avy Drones 等 ）廣泛關(guān)注，并被IEEE Spectrum, DigiTrend 等科技媒體報(bào)道。

講座內(nèi)容：

多旋翼無人機(jī)已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保，航拍，巡檢，運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域。因此，提高旋翼無人機(jī)的安全性至關(guān)重要。本報(bào)告將闡述多旋翼無人機(jī)（四軸無人機(jī)）在單個(gè)旋翼完全失效下的容錯(cuò)控制。報(bào)告內(nèi)容包括：旋翼無人機(jī)在單發(fā)失效下基本的懸停控制； 旋翼失效情況下提高抗擾動(dòng)（抗風(fēng)，高速飛行等）性能的措施；大初始擾動(dòng)下旋翼無人機(jī)姿態(tài)恢復(fù)控制；基于視覺導(dǎo)航的旋翼無人機(jī)容錯(cuò)控制方案。

報(bào)告3：Harness the Air: Active Morphing Aeroelastic Structures

講座人介紹：

王雪蕊，2018年在代爾夫特理工大學(xué)航空航天學(xué)院飛行器控制專業(yè)獲工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)為代爾夫特理工大學(xué)航空航天學(xué)院長(zhǎng)聘助理教授、博士生導(dǎo)師，主要研究領(lǐng)域：非線性容錯(cuò)控制、主動(dòng)變形機(jī)翼建模與控制。作為骨干力量參與了包括代爾夫特理工大學(xué)新一代客機(jī)（Flying V）項(xiàng)目，SmartX 柔性變形翼設(shè)計(jì)等。在AIAA JGCD、AST等本領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文10余篇。擔(dān)任 IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 等航空航天領(lǐng)域以及控制領(lǐng)域核心期刊的審稿人。教學(xué)方面，主講碩士課程《Applied Aicraft Aeroelasticity》，指導(dǎo)博士生1名，碩士生4名，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)12人次。

講座內(nèi)容：

可持續(xù)發(fā)展的航空科學(xué)是應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的良藥。為了減小飛機(jī)運(yùn)輸過程中所產(chǎn)生的有害氣體排放，飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?cè)诓贿z余力的提高飛機(jī)的氣動(dòng)效率，其中，使用輕型的復(fù)合材料和增加機(jī)翼的展弦比是迄今為止通過工程驗(yàn)證的兩個(gè)有效途徑。但是，這兩種途徑都減小了飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的剛性，從而加劇了結(jié)構(gòu)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)力學(xué)以及飛機(jī)剛體動(dòng)力學(xué)的耦合。這些耦合效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)變形、失穩(wěn)，更嚴(yán)重會(huì)引起飛機(jī)失控。代爾夫特理工大學(xué)的學(xué)者們創(chuàng)新性的提出了將主動(dòng)控制技術(shù)與飛機(jī)彈性結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法，使得長(zhǎng)期以來需要抑制的飛機(jī)彈性變?yōu)橛欣陲w機(jī)控制的因素。類似于鳥類的翅膀，這種可以隨著飛行狀態(tài)主動(dòng)變形的彈性機(jī)翼，既能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前狀態(tài)下的最優(yōu)氣動(dòng)性能，又可以快速減輕飛行過程的振動(dòng)過載。