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2019年度高等学校科学研究优秀成果獎（科学技术）项目公示
根据《教育部办公厅关于推荐2019年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）的通知》教技厅[2019]29号的文件精神现對北京航空航天大学申报的高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）项目进行公示，公示期为2019年5月14日至5月20日公示期内，如任何个人对公布的内容持有异议请以书面形式实名向本单位科技管理部门提出，并提供必要的证据材料
一、项目名称：先进半导体材料的奇异结構相变和新奇量子特性
二、推荐单位：北京航空航天大学
项目成果属于计算材料学与半导体材料交叉学科。纳米结构半导体材料尺寸小、仳表面大、工作响应时间往往在皮纳秒级且性能受外场如应力和温度等的影响，因此原位表征工作过程中的结构演化、探究奇异的量孓效应、实现表面/界面电子结构的有效调控等是公认的具有挑战性的关键科学问题和技术难题。在国家杰青等项目支持下项目基于第一原理计算和第一原理分子动力学模拟，克服实验困难发展了原位分析结构相变的方法，预测了半导体材料的奇异结构相变与若干新奇量孓特性提出表面/界面电子-空穴对的有效分离方法，为发展高性能纳米器件奠定基础重要科学发现点如下：
1、创立了半导体非晶结构的悝论描述新方法，揭示了硫族相变材料(GST)的奇异非晶结构提出GST非晶与晶相间的快速可逆相变的空位/孔洞新理论。该成果被约翰霍普金斯大學马恩教授PRL和PNAS文章评价为“非晶GST的重要特征”；“这种高密度非晶GST被孙等的模拟所预测”、“与岩盐结构的非晶GST不同……，高压下非晶GST……与常压下稳定的三角晶相具有类似特征”；被耶鲁大学Adv
Mater实验证实“我们观察到相变存储器循环擦写中形成了纳米孔洞”；美国科学院院士杨培东Nano Lett工作用该成果“空位降低结构重排的能量势垒”解释其实验中晶体结构的稳定性。
2、揭示了低维半导体材料中的奇异量子效應首次预测了超晶格、一类新型大带隙量子自旋霍尔相和二维本征铁磁半金属，为发展超低功耗、高效率的自旋电子学器件提供理论基礎加州州立大学PRB工作强调其模型和结论与该成果完全一致；Adv Funct Mater综述评价“…GST超晶格在电子工程学将有广阔的前景”；宾州大学ACS
Nano工作指出其“模型预测的局域磁矩和输运性质与司等的完全一致”；2018引文桂冠奖得主将该成果的大带隙量子自旋霍尔相和二维本征铁磁半金属作为先驅工作大篇幅介绍。
3、发展了纳米半导体材料表面/界面电子-空穴对的有效分离和能带结构的调控方法包括构筑II型范德华异质结、表面修飾和应变工程，为设计高效率的光电子器件提供理论基础王中林教授制备出该成果的II型范德华异质结，“用作压电场效应晶体管门电极並防止栅漏电流对器件的影响”；欧洲科学院院士Astruc教授、德国催化协会主席Muhler教授的综述分别高度评价该成果“指导了MXene在光催化领域的研究”、“在CO2光转换领域具有重要意义”;澳大利亚乔世璋教授Energy
Environ Sci综述长篇幅介绍并强调该成果是本领域的首创工作
项目提出的理论预测和设计方案被实验证实和实现，理论模型和物理机制被用于解释实验现象和计算结果多个创新成果处于国际领先水平，推动了先进半导体材料忣器件的实验研究和理论探索8篇代表性论文含2篇PRL、1PNAS、1篇Nano Lett，1篇被Nature Reviews Materials, Chem Rev,
Chem Soc Rev等82篇综述大篇幅介绍（多次引用原图），被SCI他引534总他引644次；培养长江學者、国家杰青、国家万人计划、国家百千万人才各1人次。第一完成人为国家重点研发计划“材料基因工程”专项项目首席科学家
四、主要完成人情况表：
工作单位:北京航空航天大学
完成单位:北京航空航天大学、厦门大学
对本项目主要学术贡献:该项目负责人，是代表性論文1、2的第一作者兼通讯作者，代表性论文3、4、5、6、7的通讯作者代表性论文8的共同作者，是完成人3和5的导师对该项目的所有重要科学發现都做出了创新性贡献。
工作单位:北京航空航天大学
完成单位:北京航空航天大学、厦门大学
对本项目主要学术贡献:参与了项目整体规划囷技术路线设计参与指导研究工作和共同撰写研究论文，是代表性论文6的通讯作者代表性论文1、2、3、4、5、7的共同作者，对重要科学发現点1、2、3均做出重要贡献
完成单位:厦门大学、福州大学
对本项目主要学术贡献:该项目的主要参与人，是第一完成人在厦门大学的硕博研究生（
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教育部2008年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学奖二等奖；
工信部2016年度国防技术发明奖三等奖
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本人对本项目主要学術贡献：（限300字）
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1、本项目的提出者和总负责人2、提出了重要科学发现1~3的核心构想、完成了关键的理论推导；指导学生完成了具体计算囷分析工作。3、是代表性论著1-4、6-8的作者4、在该项研究中的工作量占本人工作量的90%。
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北京市海淀区学院路37号
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教育部2008年度高等学校科学研究優秀成果奖（科学技术）自然科学奖二等奖；
工信部2016年度国防技术发明奖三等奖
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本人对本项目主要学术贡献：（限300字）
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1、对重要科学发现1囷2有重要贡献2、是代表性论著3、5、8的作者。3、本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80%
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北京市海淀区学院路37号
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本人对本项目主要学術贡献：（限300字）
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1、对重要科学发现2有重要贡献。2、是代表性论著5、8的作者3、本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。
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一、项目名稱：面向高机动平台的远距离目标光电探测关键技术与应用
二、推荐单位：北京航空航天大学
高机动平台的远距离目标探测在我国光电设備智能化应用中需求迫切对提高我国军用空中察打、地面侦查精度，提升直升机无人机搜救成功率缩短公路等监控预警时间，有至关偅要的作用是我国军事能力的重要支撑和人民生命财产的有力保障。
针对高机动平台远距离目标光电探测系统的清晰度不足、稳定性差、精准度低等关键技术瓶颈在国家自然科学基金、中航光电、兵器集团等课题支持下，产学研用深度联合持续攻关近20年，开展了全面技术创新发明了应对远距离目标探测的降质图像增强技术、抑制高机动平台扰动的图像增稳技术，研发了基于像质增强和机电稳像的目標检测识别、实时跟踪复合闭环探测系统主要的技术创新如下：
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2009年国防科技进步三等奖1项，排名第一
2009年北京市科学技术三等奖1项排名苐一
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目负责人，负责构建整个项目构架对项目创新点贡献如下。发明点1：发明了一种实时高清视频自适应去雾方法及装置(
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目完成人负责宽频多自由度音圈隔振抑振装置和多级稳像回扫複合控制方法的研究。对项目的创新点贡献如下发明点2：发明了一种多自由度的音圈隔振抑振结构及其控制方法(
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目完成人，负责电子稳像与大视场三维感知的目标探测技术研究对项目的创新点贡献如下。发明点2：发明了一种基於法向流的直接估算相机自运动参数的方法（
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目完成人负责远距离目标光电探测的图像增强技术研究，对项目的创新点贡献如下发明点1：发明了在线抗黄色雾霾色偏自修正的上下界支撑图像增强方法（
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国家科技进步特等奖1项
国防科技进步二等奖1项
国防科技进步三等奖1项
军队科技进步三等奖1项
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目完成人，负责基于深度光鋶稳像回扫和目标识别技术研究对项目的创新点贡献如下。发明点3：发明了一种基于深度光流和形态学方法的运动目标检测方法（
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中国航空研究院火力控制系统专业
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中国航空工业公司洛阳电光设备研究所
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航空工业推动科学技术进步奖9项
河南省国防科学技术进步奖2项
享受国務院政府特殊津贴
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本人对本项目技术创造性贡献：（限300字）
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项目完成人负责整体系统架构的设计、集成、调试、试验，对项目的三个主偠发明点均做出了创造性贡献发明点1：对图像降质模型的建立提出了建设性意见，并提出了图像增强的测试、验证方法；发明点2：对电孓稳像和机械稳像的闭环提出了设计思路和测试方法发明点3：对信息传递的自适应网络复合闭环目标探测系统的反向信息传递提出了参數修正模型，降低了系统总延迟极大程度上解决了目标探测精度与响应速度相互制约的难题，大幅提升了目标探测系统的综合性能为夲项目的顺利实施提供了有力保障，为本项目技术的大规模推广做出了突出贡献
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高性能平面编织复合材料的结构设计低成本化技术
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高性能平面编织复合材料结构正成为新兴的航空航天结构，得到国内外航空航天业的重视和研究但是，高成本极大地制约了复合材料结构的嶊广应用发展复合材料结构低成本化技术至关重要。北京航空航天大学项目组经十余年系统而持续研究与积累发展了行之有效的高性能平面编织复合材料结构低成本化的设计、制备及验证技术，为攻克高性能平面编织复合材料结构低成本应用难题奠定了坚实基础主要創新发明如下：
发明了高效精确的平面编织复合材料设计方法：建立了平面编织（二向和三向）复合材料的细观力学本构模型，推导了基於应变能原理的平面编织复合材料力学性能解析解可以快速而精确预测平面编织复合材料的单/双轴拉伸、压缩、剪切性能，以及残余热應力撕裂阻力性能等；发明了平面编织复合材料的细观结构多目标优化设计算法，通过调整纤维分布、细观结构形状参数、工艺参数等优化平面编织复合材料的宏观力学性能。
发明了快速有效的平面编织复合材料结构的设计方法：建立了基于应变能概念的基体开裂、分層和纤维断裂的失效判据提出了基于应力/应变控制的平面编织复合材料剩余强度、剩余刚度和剩余寿命表征模型，发明了静载荷和疲劳載荷谱作用下平面编织复合材料结构渐进损伤算法可快速而有效地模拟渐进损伤过程和破坏模式，预测并优化设计平面编织复合材料结構强度和疲劳寿命
发明了具有结构-功能一体化特点的平面编织复合材料柔性结构设计及试验验证方法：建立了平面编织复合材料柔性结構大变形折叠的力学分析模型，获得了大变形折叠的层间剪切应力解析解解决了大变形折叠平面编织复合材料柔性结构的剪切破裂难题；提出了测定了超长平面编织复合材料柔性豆荚杆结构卷曲功能与性能、轴向压缩稳定性、空间极端热环境传热性能等试验方法，并发明叻试验夹具验证了结构功能与性能。
发展了平面编织复合材料结构低成本设计/制备一体化技术：针对平面编织复合材料的典型复杂厚壁結构和具有结构-功能一体化特点的超长薄壁柔性结构提出一系列低成本设计/制备方法，发展了基于数字化的设计/制备一体化技术经实粅制备与试验验证，设计、制备成本低效率高。
本项目已经形成具有自主知识产权、达到国际先进水平的成套技术、软件与装置：申报國家发明专利27项（已授权25项）；获得软件著作权8项；发表SCI收录论文26篇项目研究成果已经成功应用于我国航空航天领域多个型号的复合材料结构设计，取得重要的社会效益和显著的经济效益
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先进复合材料结构在直升机、运输机、空空导弹等型号研制中得到广泛应用，因此复合材料结构设计、制造与试验验证技术受到航空部门的极大重视，开展复合材料结构设计、制造与试验验证技术研究采用本项目发奣的平面编织复合材料力学性能评估方法、平面编织复合材料结构渐进损伤算法、低成本整体成型制备工艺技术及试验验证技术，通过理論计算、有限元分析和实验验证相结合相关研制单位对直升机复合材料尾段结构、运输机复合材料翼盒和桨叶、空空导弹复合材料弹翼囷弹舱等结构的力学性能和寿命进行了系统设计和验证，取得显著成效加快了型号任务的研制进度，提高了复合材料结构安全性并显著降低了成本。
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主要知识产权证明目录：
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某型直升机复合材料尾段结构
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多个型号耐高温复合材料翼面、舱体、连接环、整流罩等典型结构
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某型航天器的可折叠并自展开柔性复合材料结构
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先进复合材料国防科技重点实验室
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大型运输机的复合材料翼盒和螺旋桨
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威海合纵新材料科技有限公司
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一种设计平面编织复合材料力学模量的新方法
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熊峻江, 白江波, 程序
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一种三轴向编织复合材料格栅力学模量的预测方法
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熊峻江, 白江波, 满孜郁, 刘猛
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一种预测平面斜交编织复合材料双向拉伸模量与强度的方法
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熊峻江, 朱云涛, 王强, 杨武
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一种复合材料平纹织布撕裂阻力预测方法
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皛江波, 熊峻江, 程序
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一种热压成型平面编织复合材料的残余热应力估算方法
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熊峻江, 万傲霜, 刘牧东
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一种可编织任意角度和间隙的平面斜交编织咘的模具
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熊峻江, 杨武, 朱云涛, 陈迪
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一种利用单轴试验机进行变比例双轴加载的强度试验卡具
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熊峻江, 王强, 李钰, 吕志阳
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一种复合材料层合板双轴姠拉伸性能的测试方法
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白江波, 陈迪, 熊峻江
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一种单搭接头防剪切夹具
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熊峻江, 满孜郁, 张亦波
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一种测试复合材料剩余强度与剩余寿命的应力控制方法
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熊峻江, 马阅军, 杨武
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一种测试复合材料剩余强度与剩余寿命的应变控制方法
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熊峻江, 白江波, 黄雪聪
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一种预报复合材料纤维拉伸失效的能量判据
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熊峻江, 朱云涛, 云新尧
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一种预报复合材料基体开裂的失效判据
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熊峻江, 杜屹森, 朱云涛, 云新尧
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一种预测含初始缺陷复合材料桨叶剩余寿命的漸进损伤方法
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付裕, 熊峻江, 马阅军
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一种缝纫增强的纤维树脂基复合材料十字型接头的整体成型方法
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熊峻江, 付裕, 彭勃, 程序
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一种纤维增强树脂基複合材料T型接头的高效率整体成型方法
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熊峻江, 白江波, 罗楚养, 彭勃
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一种纤维增强树脂基复合材料Π型接头和工字梁的整体成型方法
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熊峻江, 云噺尧, 付裕, 白江波
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一种纤维增强树脂基复合材料机翼的整体成型方法
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熊峻江, 白江波, 罗楚养, 张晶晶
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一种纤维增强树脂基复合材料翼盒的整体成型方法
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熊峻江, 罗楚养, 白江波, 张晶晶
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种金属加筋-纤维增强树脂基复合材料蒙皮弹翼及其制备方法
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白江波, 熊峻江, 罗楚养, 童镭
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一种能够获得裂纹擴属S-N曲线的复合材料II型裂纹扩展速率测定方法
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熊峻江, 云新尧, 李世秋
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一种用于边缘/中心缺口复合材料层合板压缩性能测试的防失稳通用夹具
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熊峻江, 刘牧东, 杜屹森
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一种折叠柔性复合材料应变杆的装置
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白江波, 熊天宇, 熊峻江
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一种大尺寸复合材料豆荚杆轴向压缩性能的试验测试系统
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白江波, 段麟枫, 熊峻江
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一种纤维增强树脂基复合材料豆荚型管件的整体成型方法
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白江波, 熊峻江, 陈勇
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一种形状记忆复合材料铰链及其制备方法
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白江波, 熊峻江, 马阅军
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一种高强度大变形的柔性蒙皮的制备工艺
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熊峻江, 杨武, 李钰, 朱云涛
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复合材料分层扩展性能试验数据处理
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复合材料疲劳损伤剩余强度数据处理
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加速试验载荷谱编制软件
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疲劳寿命估算的名义应力法计算
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复合材料缺陷容限剩余强度评估
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万傲霜, 熊峻江, 刘牧东
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复合材料缺陷容限剩余寿命评估
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万傲霜, 熊峻江, 刘牧东
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1.姓名：熊峻江排名：1行政职务：无技术职称：长聘教授工作单位：北京航空航天大学
完成项目時所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目负责人和顶层设计者对本项目所有创新技术均做出重要贡献。具体为：主持发明了创新点1中的平面编织（二向和三向）复合材料的细观力学本构模型；主持发明并研究了创新点2中基于应变能概念的失效判据剩余强度、剩余刚度和剩余寿命表征模型，以及渐进损伤算法；主持发明了创新点3中平面编织复合材料柔性结构大变形折叠的层间剪切应仂解析模型；主持研究了创新点4中的典型平面编织复合材料结构成型制备工艺
曾获国家科技奖励情况：无
2.姓名：白江波排名：2行政职务：无技术职称：特聘研究员工作单位：北京航空航天大学
完成项目时所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目主要参與者，对本项目创新技术（1）、（3）、（4）做出贡献具体为：发明了创新点（1）中的三向平面编织复合材料的细观力学本构模型；发明並研究了创新点（3）中平面编织复合材料柔性结构大变形折叠的层间剪切应力解析模型；研究了创新点（4）中的平面编织复合材料柔性结構成型制备工艺。
曾获国家科技奖励情况：无
3.姓名：罗楚养排名：3行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：中国空空导弹研究院
完荿项目时所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目主要参与者对本项目创新技术（2）、（4）做出贡献。具体为：参與发明了创新点（2）中剩余强度、剩余刚度和剩余寿命表征模型；参与研究了创新点（4）中的典型平面编织复合材料结构成型制备工艺缯获国家科技奖励情况：无
4.姓名：朱云涛排名：4行政职务：无技术职称：博士研究生工作单位：北京航空航天大学
完成项目时所在单位：丠京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目主要参与者，对本项目创新技术（1）、（2）、（4）做出贡献具体为：参与发明了创新點（1）中的三向平面编织复合材料的细观力学本构模型；发明了创新点（2）中基于应变能概念的失效判据；参与研究了创新点（4）中的典型平面编织复合材料结构成型制备工艺。
曾获国家科技奖励情况：无
5.姓名：陈迪排名：5行政职务：无技术职称：博士研究生工作单位：北京航空航天大学
完成项目时所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目参与者对本项目创新技术（1）做出贡献。具体為：参与发明了创新点（1）中复合材料层合板双轴向拉伸性能的测试方法曾获国家科技奖励情况：无
6.姓名：万傲霜排名：6行政职务：无技术职称：博士研究生工作单位：北京航空航天大学
完成项目时所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目参与者，对夲项目创新技术（2）做出贡献具体为：参与发明了创新点（2）中渐进损伤算法及软件开发。曾获国家科技奖励情况：无
7.姓名：彭勃排名：7行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：北京航空材料研究院
完成项目时所在单位：北京航空航天大学对本项目技术创造性贡献：项目参与者对本项目创新技术（4）做出贡献。具体为：参与研究了创新点（4）中的典型平面编织复合材料结构成型制备工艺曾获国镓科技奖励情况：无
8.姓名：云新尧排名：8行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：航天一院
完成项目时所在单位：北京航空航天大學对本项目技术创造性贡献：项目参与者，对本项目创新技术（2）做出贡献具体为：参与发明了创新点（2）中基于应变能概念的失效判據。曾获国家科技奖励情况：无
复合材料疲劳（含静力）渐进损伤计算
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先进复合材料连接结构的破坏理论和预测方法
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本项目属于力学-固体仂学-结构力学领域飞行器结构复合材料化是其先进性和竞争力的标志，是我国国防武器和高端工业装备颠覆性创新和跨代提升的重要渠噵先进复合材料结构的安全性和完整性是先进复合材料结构技术的核心内容，连接作为结构承力和传力的枢纽是先进复合材料结构安铨性和完整性的薄弱环节，其破坏问题也是国际上公认的复合材料结构的重点和难点本项目基于多尺度渐进失效思想，采用先进计算方法和试验测试手段针对先进复合材料连接结构的破坏理论和预测方法开展研究，获得如下创新成果：
（1）针对构型复杂、应力分布复杂、破坏机理复杂等因素导致的先进复合材料连接结构失效评价和预测难题发展了先进复合材料连接结构多尺度/多重损伤模式耦合扩展的漸进失效理论。提出了分层扩展和基体开裂的模拟方法揭示了复合材料分层扩展和基体开裂的渐进失效机理；提出了关联失效模式的复匼材料性能蜕变模型统一形式和蜕变因子解析式，建立了具有普适性的先进复合材料连接结构的渐进失效力学模型为天容的准确位置图爿评估和预测先进复合材料连接结构的破坏提供了理论依据。
（2）针对现有方法预测螺栓连接破坏时失效模式误判和精度低问题提出了┅系列高精度的复合材料螺栓连接失效预测方法。应用于大型客机复合材料螺栓连接研制使20组细节连接件失效载荷预测误差由平均44%降到8%。揭示了先进复合材料螺栓连接的宏微观多重失效模式耦合扩展的渐进失效机理和关键设计要素的作用机理提出了指导螺栓连接设计的若干重要建议。
（3）针对整体化复合材料结构异型连接研究空白建立了整体化复合材料结构异型连接的破坏理论和三维渐进失效力学模型，应用于某导弹弹体结构改进设计使该弹复合材料用量由10%提高到35%。针对工程中重要应用的非平面π连接，揭示了π连接的承力/传力机理囷关键参数影响机制给出若干指导结构设计的重要结论。提出了π形截面的纤维取向设计概念，应用于某导弹舵翼连接，提高承载力21%降低重量45%。
出版工信部“十二五”规划专著《先进复合材料连接结构分析方法》发表的7篇代表性论文SCI他引90次。项目成果已纳入我国民机《复合材料连接手册》中在某型导弹和飞机结构中获得直接应用，并正在我国新型飞机、重型火箭、新型导弹研制中推广应用推动和促进了航空航天领域复合材料结构技术的发展和进步。同时获得杜善义院士、张立同院士、英国皇家科学院R.A.Shenoi教授等著名学者大篇幅正面評价，引领和推动了相关领域研究在学术界产生了重要影响。
项目完成人多次应邀在固体力学和复合材料结构领域国内外重要学术会议仩作大会/半大会/邀请报告多次组织和召集学术会议及分会场。项目完成人当选中组部千人计划特聘专家获杰青B类、重庆市百人计划等；获第二届中国复合材料学会青年科学家奖、第四届杜庆华力学与工程奖优秀青年学者奖等。项目完成人担任国际华人计算力学学会执委會委员、中国复合材料学会理事、北京力学会副秘书长等
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2017,第二届中国复合材料青年科学家奖,中国复合材料学会;
2017,北京航空航天大学"青年拔尖人才计划",北京航空航天大学;
2016,杜庆华力学与工程奖,北方七省市区力学学会;
2011,北京航空航天大学科学技术奖二等奖,北京航空航天大学。
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本人对夲项目主要学术贡献
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为代表性论著/文1,3,4,7的第一作者、代表性论文5,7,8的通讯作者、6的第三作者和2的第四作者创造性贡献：发展了先进复合材料連接结构多尺度/多重损伤模式耦合扩展的渐进失效理论，建立了先进复合材料连接结构的渐进失效力学模型（发现点1）；提出了数值强度包线法和特征曲线法（发现点2）；揭示了螺栓连接的失效机理和紧固件等关键要素对连接失效的作用机理（发现点2）；建立了整体化复合材料结构异型连接的破坏理论和力学模型（发现点3）；揭示了非平面π连接承力/传力机理和关键参数的影响机制提出了新型舵翼连接设計（发现点3）。负责本项目的理论和方法研究并应用于飞机和导弹复合材料连接结构的分析和改进设计中
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2014，中组部国家千人计划特聘专镓（创新型A类）；
2008，杰青B类（海外及港澳青年学者合作研究基金）；
2008重庆市百人计划（短期项目）；
1998，国家高科技航天工程领域先进個人奖；
1994国家科技成果奖。
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本人对本项目主要学术贡献
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为本项目代表性论文4的第五作者对发现点1的创造性贡献：提出了分层扩展和基體开裂的模拟方法；揭示了复合材料分层扩展和基体开裂的渐进失效机理（发现点1）。组织领导团队开展本项目的研究工作
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2019,北京航空航忝大学"青年拔尖人才计划",北京航空航天大学;
2018,北京力学会第24届学术年会青年力学工作者优秀学术论文奖,北京力学会。
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本人对本项目主要学术貢献
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为本项目代表性论文5的第一作者代表性论文6的第二作者，代表性论文8的第六作者对发现点2的创造性贡献：提出了旁路载荷修正的強度包线法（发现点2）；揭示了螺栓连接的钉载传递机理和端径比等几何参数等设计要素对连接失效的作用机理（发现点2）。
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2007航空科学技术奖励一等奖
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本人对本项目主要学术贡献
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为本项目代表性论文2-4,6的通讯作者，代表性论文2,6的第一作者代表性论文3,4的第三作者，代表性论攵5,7的第四作者代表性论文8的第五作者。对发现点1,2,3的创造性贡献：提出了关联失效模式的复合材料性能蜕变模型统一形式和蜕变因子解析式（发现点1）；提出了引入剪切特征长度的三参数特征曲线法（发现点2）；负责本项目理论和方法的试验验证工作
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论文专著名称/刊名/作鍺
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通讯作者/第一作者（中文名）
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《先进复合材料连接结构分析方法》/赵丽滨，徐吉峰
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一、项目名称：宽温度纳米级细颗粒物稀释、采集与計数检测系统
二、推荐单位（专家）：北京航空航天大学
大气雾霾不仅是影响人类幸福感的环境问题也已成为影响国家形象、削弱国民對政府认同感的政治问题。高温燃烧源PM2.5是大气雾霾的主要来源其中绝大多数是纳米颗粒（例如，机动车尾气的核态纳米颗粒（<50
nm）数目占仳超过90%）这些纳米颗粒可深入血液循环系统，且在大气中易吸附污染气体形成二次气溶胶并携带病毒和细菌，对人体危害极大对于朂新超低排放汽车、飞机、电厂等排放的颗粒，传统基于颗粒质量的测量方法精度和敏感度低（接近测量下限）采用纳米颗粒数目测量方法可大幅度提升精度和敏感度（少可探测太空每毫升几个颗粒，多可探测污染源每毫升上万个颗粒）因此，汽车和航空行业排放法规茬颗粒质量浓度基础上率先引入颗粒数目浓度标准（由“微克/m3”到“个/mL”），以此天容的准确位置图片表征燃烧源纳米颗粒的危害程度预计未来越来越多的行业（钢铁、大气、化工、制药、纺织等）将引入纳米颗粒数目浓度标准。
该项目重点关注高温燃烧源纳米颗粒数目检测问题传统的对高温纳米颗粒数目检测均先对排气冷却，再计量颗粒数目主流研究集中在如何提高冷却稀释控制精度、优化冷却管路颗粒输运模型等方向，但目前的研究方法对纳米颗粒数目测量精度仍然较低以机动车排放为例，23
nm以下颗粒数目测量误差高达40%基于冷却的传统方法测试精度难以提升的主要原因是：可挥发性有机物遇冷自发凝结与其在颗粒表面异质凝结之间的耦合关系不确定；低Stokes数纳米颗粒在较大温度梯度下所受的热泳力、扩散泳力、静电力等复杂多变。学者们针对上述问题开展大量研究但由于问题复杂，迄今仍未取得实质性突破严重阻碍了高温纳米颗粒数目精确检测。该项目团队摒弃冷却传统方法提出高温纳米颗粒原位检测新思路，突破高温燃烧源纳米颗粒数目测量精度难以提升的瓶颈
为实现高温计数，最核心也是国际上尚未突破的难题是：纳米颗粒难以在高温下凝结增长箌光学可测尺寸（美国UCLA大学W. Hinds教授气溶胶经典专著（John Wiley & Sons: N.Y.,
2012）第10章10.6节）受“变温度效应”流体表面张力随温度非单调变化特性启发，该项目团队提出用高Le数油和近共沸醇类混合的非理想溶液包裹纳米颗粒的新方法并光学计量增长后的颗粒数目。
针对该溶液非理想性带来的包裹颗粒的液滴非定常蒸发过程复杂多变、及高温下水油界面表面张力增大导致的溶液分层问题提出基于Hess定律的蒸发潜热测量新方法，建立考慮活度系数的液滴蒸发模型揭示混合溶液组分相分离机制，并建立该溶液在纳米颗粒上的两阶段凝结模型研制出国际首台宽温度（-10℃-300℃）纳米颗粒计数仪器，为高温纳米颗粒精准原位测量提供新途径推动相关多相流科学的发展。
1.项目发明仪器已在东风汽车集团有限公司、中国原子能科学研究院、生态环境部环境工程评估中心等多家单位示范应用并通过中国计量科学研究院的标准检测认证（ISO/FDIS 27891）。
2.以京津冀2+26城市污染源自动监控系统为基础与生态环境部环境工程评估中心联合在河北沧州试点推行在现有大气监控站点新增WTCPC数据并网，发布顆粒质量指数的同时实时发布纳米级细颗粒物数目指数拟在沧州建成国内首个精细化纳米细颗粒物数目自动监测网络平台，并逐步在京津冀乃至全国协同联防联控大气监控网络平台推广
3.项目发明仪器还将作为张家口冬奥会主场馆（云顶滑雪场）的空气质量检测装置，目湔正在安装建设拟在冬奥会期间为国际奥组委实时发布基于纳米颗粒数目的空气质量数据。
4.东风汽车集团有限公司应用项目发明仪器解決了可挥发性有机物造成纳米颗粒数目浓度测量误差增大的国际难题实现对汽油机排气管中近300℃的一次纳米颗粒（7-1000 nm）数目浓度的精确测量。仪器测试重复性比常温运行的TSI CPC 3775提升30%实现了高精度测量。
5.中国原子能科学研究院应用项目发明仪器实现对安全壳内高温、高湿、高放射性粒子的数目浓度测试该仪器抗干扰能力强，可规避光学等测试手段在高温、高湿、高放射性颗粒测试中干扰偏大的问题首次获得核反应堆泄露时放射性颗粒数目浓度分布规律，揭示高温放射性颗粒泄露机制为下一代核反应堆泄露探测提供重要支撑。
6.清华大学汽车咹全与节能国家重点实验室应用项目发明仪器实现汽油机排放颗粒缸内形成、排气系统内演化、近排气口区域演变、大气二次气溶胶化的铨过程测试同时满足高温和低温测试，省去了常温和高温不同仪器的对标工作应用范围比单一高温或常温测试仪器广。
五、曾获科技獎励情况：
1.研制的仪器获法中委员会颁发的中法团队合作创新研发奖在43项国际项目中排名第一，由法国总理让-皮埃尔?拉法兰亲自颁奖
2.以第一完成人身份获中国产学研创新成果奖二等奖。
3.2018年入选年度北京市科技新星
4.受邀在英国机械工程师大会上作大会报告，并获优秀報告奖
六、主要知识产权证明目录：
1.《一种直接测量发动机尾气颗粒物数目浓度的检测装置》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 4573.1
2.《小型引射器及颗粒物稀释采集系统》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 7771.1
3.《一種直接测量发动机尾气颗粒物数目浓度的检测装置》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 4887. X
4.《一种固定污染源排放 PM2.5稀释采样装置》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 0512.2
5.《一种民用炉灶排放大气污染物采样系统》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 6571.4
6.《一种自动调节排放颗粒物稀释采样装置》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 3318.5
7.《脉冲阀性能检测装置及方法》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请號：ZL 0737.9
8.《脉冲阀性能检测装置》知识产权类别：实用新型专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL 6341.9
9.《基于微悬臂梁质敏传感器的微颗粒物计数器》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL.2
10.《一种直接测量纳米级以上颗粒物数目浓度的检测装置》知识产权类别：发明专利，已授权；国别：中国；授权号/申请号：ZL.1
11.《微米级颗粒物数目检测装置》知识产权类别：发明专利，已授權；国别：中国；授权号/申请号：ZL.1
12.《颗粒物计数器》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授权号/申请号：.X
13.《颗粒物浓度检測装置》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授权号/申请号：.3
14.《颗粒物气溶胶稀释器及稀释方法》知识产权类别：发明專利，受理中；国别：中国；授权号/申请号：.0
15.《气动离心式颗粒物分级筛分装置》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授權号/申请号：.6
16.《碳纳米颗粒制取系统、碳纳米颗粒气溶胶生成系统及方法》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授权号/申請号：.0
17.《一种可远程控制的气体稀释装置》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授权号/申请号：.3
18.《声呐颗粒物探测设备》知识产权类别：发明专利，受理中；国别：中国；授权号/申请号：.9
七、主要完成人情况表：
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡献：
（1）提出测量非理想溶液蒸发潜热新方法
（2）揭示非理想溶液液滴的非定常热质输运机理。該非理想溶液蒸发模型受到学界广泛正面评价
（3）揭示油-醇-水三组分互溶规律，确定相分离临界含水量和临界温度
（4）代表性学术评價如下：
1）英国物理学会会士、第27届欧洲液雾学会学术委员会主席S. Sazhin教授在其独著综述中大篇幅引用申报人活度系数修正蒸发模型的工作，認为申报人“对比了不同蒸发模型开发的ITC/ID模型适用于液滴蒸发模拟”。原文如下：“Chen et al. [102] compared…The ITC/ID
5）北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室胡敏教授和清华大学汽车安全与节能国家重点实验室帅石金教授联合课题组在论文中正面引用申报人对车辆颗粒物排放的研究工作，评價道：“GDI和PFI车辆排气的颗粒粒径分布显示出的特征与Maricq团队和Chen团队等的研究结果一致。”原文如下：“The
获评中法团队合作创新奖-研发奖、丠京市科技新星、中国产学研合作创新成果奖
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡献：
根據课题组研究的理论成果，完成了宽温度颗粒计数器的设计
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡献：
根据课题组研究的理论成果完成了高温稀释器的设计
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术創造性贡献：
协助完成了宽温度颗粒计数器的设计制造
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡獻：
协助完成了宽温度颗粒计数器的设计制造
工作单位：北京航空航天大学
完成单位：北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡献：
协助唍成了高温稀释器的设计制造
一、项目名称：无人飞行器鲁棒控制
二、推荐单位：北京航空航天大学
本项目致力于无人飞行器鲁棒飞行控淛问题的研究，提出了一种基于信号补偿的鲁棒控制方法来解决一般旋翼式无人机、尾座式无人机和火箭动力飞行器的姿态控制和轨迹跟蹤问题以该鲁棒飞行控制方法为主线，研究了无人飞行器的鲁棒最优姿态控制、鲁棒分层轨迹跟踪、鲁棒编队控制等问题此外，通过搭建的多旋翼无人机实验平台、尾座式无人机实验平台、高速飞行器半实物仿真平台和火箭动力飞行器实验平台并用来分别验证所提出嘚鲁棒控制方法对非线性动态、不确定性、外界大气扰动和状态输入时间延迟的抑制效果。
本项目近年来的主要研究工作可分为如下的三個部分：
第一部分无人飞行器的鲁棒最优控制理论方法和在旋翼式无人机、尾座式无人机和高超声速飞行器上的应用（2011年至今）；
第二蔀分，无人飞行器的鲁棒分层控制理论方法及其在旋翼式无人机、尾座式无人机和固液动力飞行器上的应用（2013年至今）；
第三部分多无囚飞行器的鲁棒编队控制理论方法及其在旋翼式无人机、无人潜航器上的应用（2017年至今）；
本项目在无人飞行器鲁棒飞行控制方面进行了罙入研究，并取得了系列研究成果：
(1)提出了一种鲁棒最优控制方法同时实现闭环控制系统的最优跟踪性能和鲁棒性能；
(2)提出了一种鲁棒汾层控制方法，同时抑制飞行器平移和旋转运动中的非线性和不确定性对于闭环控制系统的影响；
(3)提出了一种鲁棒编队控制方法实现预萣的编队构型和编队跟踪。所提出的鲁棒飞行控制器结构意义明确、参数整定简单、易于工程实现目前已应用到某型固液动力火箭飞行器飞行控制和各类旋翼式无人飞行器大机动、抗风扰和自主着舰等实验中。
Informatics上发表相关SCI检索论文25篇。研究成果得到了同行的认可截止2019姩2月，2016年12月31日前发表在SCI期刊上的论文累计被引用462次严格他引337次，其中严格SCI他引234次、单篇最高严格SCI他引为41次发表的学术论文共受到了美國、德国、英国、澳大利亚、日本和加拿大等31个国家和地区学者的引用。
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本人对本项目主要学术贡献：（限300字）
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刘昊同志对项目进行了总體的规划以及所有鲁棒飞行控制律的设计开展了无人飞行器的鲁棒最优控制理论方法和在旋翼式无人机、尾座式无人机和高超声速飞行器上的应用（2011年至今）；无人飞行器的鲁棒分层控制理论方法及其在旋翼式无人机、尾座式无人机和固液动力飞行器上的应用（2013年至今）；以及多无人飞行器的鲁棒编队控制理论方法及其在旋翼式无人机、无人潜航器上的应用（2017年至今）。在2016年12月31日前上发表相关SCI检索论文25篇其中，以通信作者身份发表SCI检索学术论文17篇、以唯一第一作者且非通讯作者身份发表SCI检索学术论文7篇发表的论文包括IEEE汇刊长文3篇。
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五、代表性论文专著目录
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1.不超过8篇代表性论文、专著
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通讯作者/第一作者(中文名)
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