本实践队于2024年7月1日-7月12日前往浙江宁波、杭州两地开展生产实习活动，通过“工学交替+理技融合”的产－学－研模式，立足于低空经济相关产业，开展科研实践、参观研学、红色教育等活动，让学生能够立足科研一线、靠近生产一线，通过实际参与研发流程建立工程认知，将理论知识与生产实际相结合，提高综合运用知识，实地分析解决问题的能力，并在体验地方经济与企业文化的过程中增强对职业岗位的认知从而树立正确的职业价值观，将个人发展目标与国家需求结合起来。
低空经济是一个新兴的综合性经济形态，主要以1000米以下低空空域为活动范围，以电动垂直起降飞行器（eVTOL）和无人驾驶航空器为载体，涉及载人、载货及其他作业等多场景的低空飞行活动。它不仅包括传统的通用航空，还融合了新能源、智能化等新技术，具有立体性、区域性、融合性、广泛性的特点。近年来，围绕低空经济发展，我国持续加强空域政策、经济政策、行业政策等支持，推动顶层设计与地方探索协同联动发展。目前我国的低空经济的发展迅猛、前景广阔，截至2023年底，中国无人机设计制造单位约2000家，运营企业近2万家，现有实名登记的无人驾驶航空器126.7万架，同比2022年增加32.2%；低空经济将为国民经济提供新动力，为社会公共服务提供新手段，为区域经济发展提供新空间，同时也为国防事业发展提供新支撑。随着技术的进步和政策的支持，低空经济有望在未来成为推动经济增长的新引擎。
科研实践
实践队于7月1日-7月10日在北航宁波创新研究院开展科研实践活动，研究院立足低空经济产业，为同学们安排低空作业飞行机器人设计与研制、无人机自主导航与飞控、柔性传感器试制与测试、水面航行器三维波阵面的非接触式光学测量技术、无人机螺旋桨降噪五个课题的岗位实习，同学们按照自己的兴趣选择岗位进行科研实践，亲身体验科研工作，也取得了一定的成果。下面让我们来看看同学们在各个岗位上的收获吧！
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低空作业飞行机器人设计与研制
通过本课题，同学们了解电力巡线无人机的结构和工作方式，学习巡线无人机常用技术，提出一套设计方案。探究了四旋翼无人机桨叶倾角设计原因及四轴八桨共轴方案的特点。通过建立整机动力学模型，实现了无人机吊装货物是的姿态控制，实现了自主消摆。
2
无人机自主导航与飞控
本课题面向现代低空无人机自主化、小型化、智能化的设计需求，进行自主导航与运动控制系统的实践学习，实现低空无人机在未知环境下的自主飞行。从原理、仿真、实验三个层次递进展开，了解低空无人机自主导航与运动控制的理论前沿和发展动态，掌握并理解了力学与控制的基本理论、基本知识，拥有了工程应用的基本能力。
参与本课题的同学们学习了无人机动力学建模、自主定位、运动规划、反馈控制的基本原理并实践，理解实现自主运动的工程原理。进行无人机的动力学仿真和实验调试，熟悉自主导航与控制系统的工程开发流程，学会使用 Linux、ROS、NUC 微型计算机、开源飞控等机器人主流软硬件开发工具，并基于专业课程知识实现力所能及的创新，锻炼工程应用和团队合作能力。
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柔性传感器试制与测试
本课题由频率选择表面的制备与测试、柔性压力传感器制备与测试、基于柔性电子器件的生理信号监测三个子课题组成。
频率选择表面
频率选择表面(Frequency Selective Surface,Fss)是一种人工电磁材料，由完全相同的金属贴片或孔径单元周期排列构成的二维平面结构，对不同频率、入射角度和极化方式的电磁波具有滤波特性。当频率选择表面处于谐振状态时，谐振的电磁波会被选择性的全反射或透射，广泛应用于吸收器、天线罩、电磁兼容、多频反射面天线、波导滤波器、人工电磁材料。同学们通过软件仿真，验证了方案的可行性，亲自动手制备频率选择表面。
柔性压力传感器制备与测试
同学们通过阅读论文找到了一种高灵敏度、高线性度和宽压力响应的柔性压力传感器制备方式，按照该论文的方法进行了实验，通过CATIA建模、材料制备、离子膜制备等环节，复现了论文中的结果。
基于柔性电子器件的生理信号监测
本课题所使用的EPOC X便携式脑电仪是最新版本的脑电图 (EEG) 分析无线脑电设备，用于神经反馈的脑电波应用开发。使用EmotivPRO软件可获取原EEG数据和频段数据，并可将高分辨率脑电数据无线传输至PC进行相关采集分析。同学们进行了设备的调试与实测，取得了预期的效果。
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水面航行器
三维波阵面的非接触式光学测量技术
水面航行器的行波阻力是船舶总阻力的重要组成部分，对行波阻力的测量和优化是航行器体型线设计过程中的研究重点和难点之一。常规采用单点式行波波面测量间接预测行波阻力，测量效率低且对波面接触有干扰。开发非接触三维的测量技术有助于提高波面测量精度和效率。
在本课题中同学们学习了线激光+双目相机的立体重构方法，了解了从相机标定到曲面重构的整个流程。运用matlab工具进行相机标定的过程中，在学习相机标定基本原理的同时，掌握了栅格板相机标定获得单相机内外参数矩阵，双相机间坐标转换矩阵的方法。在激光线图像拟合相机坐标系下激光面的过程中，学习了由单相机和线激光进行三维重构的方法、Hessian-Steger方法的基本原理以及算法所能实现的线特征捕获效果。实现了预期的目标。
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无人机螺旋桨降噪
近年来，我国决心打造低空经济等战略性新兴产业，无人机行业飞速发展，但螺旋桨噪音问题也越来越突出。在军用领域，过大的噪声不利于无人机的隐蔽；在民用领域，无人机常达不到在城市上空低空飞行的噪声标准而被限制使用。
本课题通过分别建立低保真和高保真样本数据库，建立基于迁移学习的预测代理模型，利用代理模型可以实现比数值计算更快的螺旋桨噪声优化，提高收敛速度和最优解的性能。
课题汇报会
7月10日下午，各个课题的组长汇报了各自项目的研究成果，带队老师对每组的研究情况进行了点评。老师们高度评价了同学们的研究成果，鼓励同学们进行更加深入的研究。
同学感想——安硕
参与宁波创新研究院的社会实践是一次难得的学习机会。这里的设施完善，为实践提供了坚实的基础。通过这次经历，我得以近距离接触科研世界，体会到了科研工作者的日常。在研究生的引导下，我参与了无人机的组装和试飞过程，这不仅锻炼了我的动手能力，也让我对科技的前沿有了更深刻的理解。这次实践让我认识到了理论与实践相结合的重要性，同时也激发了我对科技创新的热情。
参观研学
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宁波长飞亚塑料机械制造有限公司
7月10日上午，实践队队员前往长飞亚公司参观研学。长飞亚（ZHAFIR）是海天国际控股有限公司旗下的一个品牌，该品牌成立于2005年春，专注于研发塑料机械行业的前沿技术，并提供高性价比的客户解决方案。长飞亚的研发团队由塑料加工领域的资深研发工程师和专家组成，致力于开发创新的注塑机技术。
塑料制品在低空经济领域的应用非常广泛，无人机是低空经济的重要组成部分，其机身、机翼、护翼、起落架等部件都可以使用工程塑料制造。与传统金属材料相比，塑料具有减轻重量、降震减噪、减少信号干扰和简化成型工艺等优势。而注塑机是制造塑料的重要设备，长飞亚公司是国内注塑机行业的领军企业。
在这里参观了长飞亚公司的生产线，了解了注塑机的制作流程及注塑机的用途，同时了解到了长飞亚的发展历程，学习到了长飞亚矢志创新、精益求精的精神，体会到了民营企业的社会责任感，激励大家更加努力的投身到民族复兴的伟大事业中。
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北京航空航天大学杭州校区
（天目山实验室）
7月11日下午，实践队队员前往天目山实验室参观研学，天目山实验室是浙江省重点打造的新型研发机构，于2022年6月6日在杭州市正式成立。该实验室依托北京航空航天大学和北航中法航空研究院进行建设，旨在聚焦超声速绿色民用飞机的新原理与基础前沿技术研究和应用。实验室围绕超声速绿色民机智能设计、绿色民用航空发动机一体化设计、高性能航空材料与先进制造、智能飞行管理与高效机载能量综合等四大方向开展研究。
在这里，同学们了解了低空经济领域的发展，参观了部分实验室并与实验室的老师们探讨了最新的研究成果，老师们认真的解答了同学们的各种疑问，加深了同学们对工程问题的理解，促进了同学们将所学知识与工程实际相结合。同时同学们参观了北航的杭州校区，亲身体验了杭州校区的日常生活。
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杭州普晶电子科技有限公司
7月12日上午，实践队队员前往杭州普晶电子科技有限公司参观研学，该公司是一家成立于2014年的企业，专注于电子变压器、电感器等电子元件的研发、生产和销售。公司拥有3000多平方米的厂房和200多名员工，其产品广泛应用于汽车电子、工控电源、安防设备、网络通讯、家用电器、绿色照明以及新能源等多个领域。
在这里大家参观了公司的自动化生产线，了解了电子变压器等产品的应用场景，对新能源在低空经济领域的应用有了更深的认识。
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晶能微电子余杭工厂
7月12日上午，实践队队员前往晶能微电子余杭工厂参观研学，晶能微电子的余杭工厂是吉利科技旗下企业晶能微电子有限公司的一个重要项目。该工厂计划年产60万套IGBT功率模块，IGBT模块是新能源汽车电控系统的核心零部件之一，未来也将会应用于低空无人机上。同学们在该公司了解了电控系统的原理及生产过程，加深了同学们对新能源领域的理解。
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余杭经济开发区管理委员会
7月12日上午，实践队队员前往余杭经济开发区管理委员会参观，了解了余杭开发区的建设情况与未来愿景。
同学感想——薛宝申
在参观企业生产线的过程中，我深刻意识到自动化智能化生产所带来的巨大产能，也认识到虽然目前我们的祖国强大了起来，但是在高端控制等高精尖领域依旧存在着疏漏之处，这要求我勤奋学习，努力工作，争取为祖国的繁荣富强增砖添瓦！
红色教育
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宁波潜艇展览园
宁波潜艇展览园是一个位于北仑区梅山湾畔的军事主题公园。展览园由主要两个部分组成：码头潜艇区和陈列展示区。其中，码头潜艇区的亮点是“长城189号”退役潜艇，这艘潜艇是中国第一代自主设计制造的常规动力潜艇，曾在1993年下水并服役超过20年。同学们进入了潜艇内部参观，了解了潜艇的构造，体会了潜艇兵的艰辛。
通过展示区的参观，同学们了解到“长城189号”潜艇不仅是我国自主研发能力的体现，而且在我国海军装备发展史上具有里程碑意义。同学们身临其境的体会了我国一代代潜艇人砥砺前行，从无到有的奋斗历程，体会了潜艇人的奋斗精神。
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钱学森故居
在行程的最后，同学们参观了钱学森故居，这里全面展示了钱学森的家庭背景、成长经历、对祖国的贡献以及留给后世的精神财富。同学们在钱学森雕像前为钱老献花，缅怀先烈，牢记空天报国的使命。
同学感想——何珍瑞
步入钱学森故居，那些旧时的照片、书籍、手稿，无一不在诉说着钱学森先生对航空事业的执着追求。钱老毅然放弃国外优渥的生活条件选择回国，带领科研团队，克服重重困难，从零开始逐步建立起中国的航天事业体系，这种超越个人利益的爱国情怀和勇于创新、敢于突破的精神，是钱学森留给我们的宝贵财富，也是航空报国精神的核心所在。在当今这个科技日新月异的时代，我们更应继承和发扬钱学森先生的科学精神，将个人的理想追求融入到国家的发展大局之中，通过艰辛的努力和不懈的奋斗，积极投身于航空航天等高科技领域的研究与实践中，为国家的科技进步和民族复兴贡献自己的力量。
总结视频
文案及图片丨低空经济力学交叉社会课堂暑期实践队
排版丨刘星
审核丨罗梓源
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