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航空航天工业中的数字孪生：简单介绍
摘要 数字孪生 (DT) 主要是任何可想象的物理实体的虚拟复制品，是一项具有深远影响的高度变革性技术。无论是产品开发、设计优化、性能改进还是预测性维护，数字孪生都在通过多种多样的业务应用改变各个行业的工作方式。航空航天业（包括其制造基地）是数字孪生的热衷者之一，他们对数字孪生的定制设计、开发和在更广泛的运营和关键功能中的实施表现出前所未有的兴趣。然而，这也带来了一些对数字孪生技术的误解，以及对其最佳实施缺乏了解。例如，将数字孪生等同于智能模型，而忽略数据采集和可视化的基本组成部分，会误导创建者构建数字影子或数字模型，而不是实际的数字孪生。本文揭示了航空航天界和其他领域数字孪生技术的复杂性，以消除影响其在安全关键系统中有效实现的谬误。它包括对数字孪生及其组成元素的全面概述。阐述其特征性的最新组成以及相应的局限性，航空航天领域未来数字孪生的三个维度，第三
航空航天工程系
导航的几何概念、参考框架、坐标变换、变换方法比较。惯性传感器、惯性导航系统-机械化、外部辅助导航、组合导航。模块 4：制导简介（7 个讲座小时）导弹制导律；制导律的分类；经典制导律；现代制导律、自动驾驶仪 - 纵向、横向和导弹。模块 5：控制简介（8 个讲座小时）控制系统简介开环和闭环控制系统-传递函数极点和零点-框图简化-信号流图-梅森增益公式模块 6：系统稳定性（9 个讲座小时）特征方程-稳定性概念-劳斯稳定性标准根轨迹。经典线性时不变控制系统。稳定性；时域特性。航空航天系统的 PID 控制器设计。频域特性、奈奎斯特和波特图及其在航空航天系统控制器设计中的应用。教科书：
航天/航空航天飞行器先进制导与控制算法综述
在过去的几十年里，航天/航空航天飞行器的先进制导与控制 (G&C) 系统的设计受到了全世界的广泛关注，并将继续成为航空航天工业的主要关注点。毫不奇怪，由于存在各种模型不确定性和环境干扰，基于鲁棒和随机控制的方法在 G&C 系统设计中发挥了关键作用，并且已经成功构建了许多有效的算法来制导和操纵航天/航空航天飞行器的运动。除了这些面向稳定性理论的技术外，近年来，我们还看到一种日益增长的趋势，即设计基于优化理论和人工智能 (AI) 的航天/航空航天飞行器控制器，以满足对更好系统性能日益增长的需求。相关研究表明，这些新开发的策略可以从应用的角度带来许多好处，它们可以被视为驱动机载决策系统。本文系统地介绍了能够为航天/航空航天飞行器生成可靠制导和控制命令的最先进的算法。本文首先简要概述了航天/航空航天飞行器的制导和控制问题。随后，讨论了有关基于稳定性理论的 G&C 方法的大量学术著作。回顾并讨论了这些方法中固有的一些潜在问题和挑战。然后，概述了各种最近开发的基于优化理论的方法，这些方法能够产生最佳制导和控制命令，包括基于动态规划的方法、基于模型预测控制的方法和其他增强版本。还讨论了应用这些方法的关键方面，例如它们的主要优势和固有挑战。随后，特别关注最近探索 AI 技术在飞行器系统最佳控制方面的可能用途的尝试。讨论的重点说明了航天/航空航天飞行器控制问题如何从这些 AI 模型中受益。最后，总结了一些实际实施考虑因素以及一些未来的研究主题。
航空航天飞行器的制导与控制
1. 介绍导航、制导和控制的概念 2. 熟悉航空航天飞行器的各种制导和控制方式 3. 学生还可通过设计飞行控制系统来学习实现的动态目标。 4. 熟悉火箭和导弹的控制原理 5. 深入了解航天器的机动 课程成果：
美国国家航空航天局国际实习计划中期...
小时候，我在学校图书馆的每一本太空书中都读到过有关美国国家航空航天局 (NASA) 的内容。因此，我不断幻想着 NASA 的创新思维、先进技术、科学发现和发展……“如果有一天我能去那里参观，那该有多棒啊！”七岁的我着迷不已，睁大眼睛沉思着，对那些为 NASA 的伟大、进步和成功做出贡献的人们充满了无比的钦佩。小时候的我，只在最狂野的梦想中想象着，有一天，我能成为那些为 NASA 最重要的任务做出贡献的了不起的人之一，在非常聪明和善良的韩国导师的指导下，在 N-239 纳米技术中心进行实习。每个任务都旨在以某种独特的方式协助 NASA 实现目标。由于紫外线 (UV) 辐射是导致皮肤癌的主要原因，当宇航员在缺乏大气层保护他们免受这种有害辐射的行星上探索时，监测紫外线辐射暴露变得非常重要。因此，我参与了 NASA 太空制造 (ISM) 项目，该项目旨在提供传感器和设备的按需制造，以帮助宇航员执行探索任务。3D 打印技术允许在任何时间、任何地点制造电子元件。通过这种方式，我们正在努力开发完全可 3D 打印的柔性 ZnO 紫外线传感器，供宇航员佩戴在腕带或太阳镜上。这种 3D 打印技术有可能在国际空间站 (ISS) 和其他物流复杂且昂贵的星球上按需生产。加入 NASA 绝不是一个小小的胜利。这是我人生中这个关键时刻的一个重要垫脚石，因为职业选择对我的未来至关重要。我遇到了许多了不起、鼓舞人心的人，从和我同龄的学生到非常成熟和睿智的 NASA 科学家，他们不断鼓励我追求更高的学术目标和奖学金，以期未来在科学和技术领域的职业生涯。我非常幸运能够成为美国加利福尼亚州硅谷 NASA 艾姆斯研究中心实习项目的一部分。我很自豪能够代表特立尼达和多巴哥人民，我真诚地感谢那些支持我来到这里的人，让我有这样一个特别的机会与来自印度、葡萄牙、英国、新西兰等不同国家的其他人建立联系，其中包括中国和韩国等。
航空航天热交换器的增材制造
• 使用优化参数的 Renishaw AM400 机器制造了无裂纹的 HAYNES ® 282 ® ，这是一种专为高温结构应用而开发的超级合金。打印合金中孔隙率的降低与激光参数有关，包括激光速度、图案填充距离和其他因素。 • L-PBF 制造的 HAYNES ® 282 ® 的典型结构由柱状结构、等轴晶粒和超细晶粒组成。加工参数对强化相的析出起着至关重要的作用，在使用棋盘和蛇形图案打印的合金中分别观察到球形和立方体强化相。 • L-PBF 制造的 HAYNES ® 282 ® 在打印和热处理状态下都表现出优异的机械性能，具有高屈服强度和极限拉伸强度 (UTS)。
航空航天结构中的材料退化和疲劳
本报告总结了普渡大学工程与科学学院在为期四年的 AFOSR 大学研究计划期间进行的研究，该计划重点关注处理老化飞机的基本问题。该计划的协调目标分为四个主要类别：损伤发展、裂纹扩展和相互作用预测、故障预防技术和高级分析方法。损伤发展目标解决了腐蚀、疲劳裂纹形成 MI 和微动磨损的失效机制。裂纹扩展和相互作用任务的总体目标是开发预测服务引起的裂纹扩展的技术，并确定大面积开裂对损伤容限的影响。故障预防项目的主题是制定程序，通过延迟服务引起的损坏、修复有裂纹的结构以及采用机队跟踪方法对机队内的维护行动进行优先排序，从而延长“老旧”飞机的使用寿命。最后，研究旨在开发其他研究任务中使用的“高级”分析方法。这些项目涉及在各种材料评估和结构分析中添加统计成分，并制定与飞机材料和结构相关的延性断裂标准。
航空航天和
《技术发展》（伦敦：Peter Owen，Vision Press，1965 年）是一本介绍航空航天技术历史的实用入门书。Oliver Stewart 的《航空：创造性理念》（纽约：Praeger，1966 年）是一系列关于一个人对航空史的看法的深思熟虑且写得很好的论文，但读者请注意，他关于莱特兄弟和克莱门特·阿德（法国先驱）的章节具有危险的误导性。正如 Stewart 所声称的那样，阿德对航空概念的理解远不及莱特兄弟。Richard P. Hallion 的《航空和航天的崛起》载于《航天和航空学》，第 19 卷，第 5 期，（1981 年 5 月）提供了对航空航天学和航天学通史的介绍性概述。
第 14 章 - 航空航天 第一章 - 飞机
(c) 除本条 (f) 款规定的情况外，涡轮转子完全失去负荷所导致的最高超速必须包括在本条 (b)(3)(i)、(b)(3)(ii) 和 (b)(4) 款考虑的超速条件中，无论该超速是由发动机内部故障还是发动机外部故障导致。在选择适用于每个转子的最严格超速条件时，必须考虑由任何其他单一故障导致的超速。还必须考虑由故障组合导致的超速，除非申请人能证明发生的可能性不大于极小（概率范围为每发动机飞行小时 10 −7 至 10 −9）。