【课程思政08】 工业测量： 工业设备形位检测
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8.1 工业测量与工业设备形位检测 | QC检测仪器网：王海英：用计量托举大飞机梦 http://qctester.com/News/Details?id=23474&sig=42f168 搜狐网（中国航空报）：国防军工计量战线的“女汉子” | 工业设备形位检测，是众多大科学工程大尺寸计量的基础性工作，以陕西省首届“陕西计量工匠”获得者、中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院王海英高级工程师的优秀事迹，让学生感悟工匠精神，激发爱国热情，学习其“爱岗敬业、吃苦耐劳、求实创新、精益求精”的行为准则。 |
8.2 大尺寸空间坐标测量系统 | 天津大学：大空间精密测量定位，助力“祝融号”火星车行稳致远 http://jyxy.tju.edu.cn/cn/new/20210523/2021.shtml 金属加工：大空间精密测量定位，助力“祝融号”火星车行稳致远 | iGPS是上世纪90年代由美国Arc-second公司研发的一种超越传统测量的大尺寸空间测量技术，极大地支撑了美国航空航天领域装备制造工业的蓬勃发展。 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室邾继贵教授团队自主研发的工作空间测量定位系统（wMPS），是拥有完全自主知识产权的国产化iGPS产品，全程服务于“祝融号”火星车内场模拟环境试验，为火星车地面移动、导航与控制性能测试提供了高质量全空间位姿测量信息，有力保障了“祝融号”火星车行稳致远。 培养学生勇于突破国外大尺寸工业计量技术壁垒，敢于攻坚克难、自主创新的拼搏精神。 |
8.3 工业测量系统的应用与展望 | 央视网：FAST的“精准之美” http://news.cctv.com/2016/09/26/ARTIcOgMP3KNCoYCKdkC42ZZ160926.shtml?ivk_sa=1023197a 多彩贵州网：【科技榜样】FAST工程团队：奇迹层出不穷 http://www.gog.cn/zonghe/system/2018/05/30/016615361.shtml 共产党员网：二十大报告解读｜科教兴国 人才强国 | 测量目标的尺寸越来越大、测量精度要求越来越高是工业测量系统发展的显著趋势，而FAST工程是最具代表性的。 FAST是具有我国自主知识产权的大科学装置，由中国科学家创新设计、研发制造、组织施工，其设计和建设充分体现了我国的自主创新能力，也推动中国天文迈入前所未有的新高度。 通过FAST大科学工程的相关媒体报道，增强学生的民族自豪感，引导学生深度理解党的二十大报告关于“科教兴国 人才强国”的重要论述：必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。 |
【课程思政 08-01】王海英：用计量托举大飞机梦
本素材参考自“QC检测仪器网，2017-05-16”：
http://qctester.com/News/Details?id=23474&sig=42f168
一身工装，凝神专一，技进乎道，在国防计量一线工作了32年的王海英，以勤为径，守正创新，一颗匠心铸军工。
王海英今年54岁，是中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院的一名高级工程师。在研究院检验计量中心承担的国产大型运输机运20，以及大客飞机C919、大型水陆两栖飞机AG600相关测试任务中，王海英受命担任“测量突击队”队长。
“计量”是王海英入职的选择。面对各型号多参数、高精度、新材料、复杂结构的被测需求及人手紧缺现状，她下决心一人多能、一专多长，游刃于微观至大尺寸之间。32年来，从工人做起，爱岗敬业、吃苦耐劳、求实创新、精益求精已成为王海英的行为准则，她成了单位能干“大事”、能出“大招”的技术骨干。
【课程思政 08-02】大空间精密测量定位，助力“祝融号”火星车行稳致远
本素材参考自“天津大学，2021-05-23；CCTV-13 焦点访谈，2021-02-18”：
http://jyxy.tju.edu.cn/cn/new/20210523/2021.shtml
2021年5月22日，“祝融号”火星车成功驶离着陆平台，正式开展巡视探测。天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室邾继贵教授团队自主研发的工作空间测量定位系统（wMPS），作为测试现场唯一全局大空间坐标测量设备，全程服务于“祝融号”火星车内场模拟环境试验，为火星车地面移动、导航与控制性能测试提供了高质量全空间位姿测量信息，有力保障了“祝融号”火星车行稳致远。
火星距离地球最远达4亿公里，单向通讯时延超过15分钟，火星车无法像月球车一样实时执行工作人员下发的指令，且火星表面地貌复杂，长期风化导致地表土壤松软沙化,重力加速度仅为地球重力加速度的62%，运行条件恶劣。因此，如何增强“祝融号”的自主行驶能力是火星车设计制造的关键问题，最有效的解决手段是在地面大型火星模拟环境中，实时精确测量“祝融号”火星车的六自由度位置、姿态信息，对火星车行驶机构性能及运动控制可靠性进行大量分析测试，优化火星车行驶能力，保证“祝融号”在火星表面达到最佳工作状态，顺利完成工程目标。
图1 “祝融号”火星车测试现场wMPS发射站硬件
天津大学邾继贵教授团队自主研发的工作空间测量定位系统（wMPS）通过多个激光发射站在上千平米火星环境测试现场内构造了定位精度可以达到亚毫米级别的整体测量场，在火星车测试车体表面集成多个光电信号接收器，成功实现了火星车六自由度位姿的高精度、动态、实时获取，克服了太阳模拟器全光谱强照射、火星表面尘埃覆盖等恶劣环境条件，解决了国内外现有设备尚未突破的抗强光干扰、运动遮挡、动态测量精度低等难题，先后为“火星车验证器火面模拟试验”、“火星车验证器内场试验”、“火星车内场试验”、“火星车内场释放分离试验”等火星车初样、正样在全部工况下100多个关键测试任务提供了稳定可靠的高精度测量数据，有力保障了“祝融号”火星探测任务的顺利进行。
图2 火星车测试现场图像
图3 火星车位姿状态实时显示界面
【课程思政 08-03】大科学装置：FAST的“精准之美”
本素材参考自“央视网，2016-09-26；CCTV-13 新闻直播间，2019-11-30”：
http://news.cctv.com/2016/09/26/ARTIcOgMP3KNCoYCKdkC42ZZ160926.shtml?ivk_sa=1023197a
（文/孟利铮 图/中国科学院国家天文台FAST工程办公室）
2016年9月25日，贵州黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼洼地，500米口径球面射电望远镜FAST正式落成启用。FAST是具有我国自主知识产权的大科学装置，由中国科学家创新设计、研发制造、组织施工，其设计和建设充分体现了我国的自主创新能力，也推动中国天文迈入前所未有的新高度。
如果说“大”是FAST的“身”，那么“精准”就是FAST的“魂”。
FAST的两个重要组成部分是反射面和馈源舱，反射面由4450块反射面板单元组成，其中包括4273块基本类型和177块特殊类型，厚度约为1.3毫米，每一个单元的间隙偏差要求控制在1mm以内。近距离看这些反射面单元并不是封闭的，而是密布着5mm的孔洞。布下这些孔洞，一是为了减少风负载；二是提高透光率，让反射面下能长草，避免水土流失。
在反射镜的上方，悬吊着的银色球体，它就是安放信号接收机的馈源舱，周边的六个支撑塔以及六根牵引着馈源舱的钢索，共同构成FAST的轻型索拖动馈源支撑系统。信号接收机，即“馈源”是用来接受宇宙信号的装置系统，馈源舱则是馈源的“家”。如果把FAST比作一只眼睛，那么馈源就相当于它的视网膜，所有宇宙信号经过反射面后最终都要汇集到这里。
FAST的一项创新就是球冠反射面可以在射电电源方向形成300米口径的瞬时抛物面，并使馈源处于焦点上。为了保证FAST能够精准地追踪到运动中的天体，重达30吨的馈源舱移动的精度要达到10毫米。
目前，FAST采用的是高精度的激光测量系统，运用像“梅花桩”一样矗立在反射面之中的24个测量基墩与激光测量靶标，达到精准定位。
