【访学归来】袁婕:体验克兰生活,探索未来空管发展

发布日期:2023年09月28日 点击:次 文字:袁婕 | 审核:宣建林

一、自我介绍

袁婕,西北工业大学航空学院机械专业博士研究生,获得西北工业大学国际化领军人才培养项目资助,于2022年5月到2023年7月赴英国克兰菲尔德大学开展为期15个月的访学项目。国内导师为裴扬教授,外方导师为Yan Xu副教授。

二、学校概况

克兰菲尔德大学(Cranfield University),简称克兰,前身为1946年创立的英国皇家空军贝德福德郡克兰菲尔德基地航空学院,是全欧洲唯一拥有机场的大学,是与欧洲工商界以及英国军方有紧密合作的大学。该校仅培养研究生和博士生,没有本科部,是全球顶尖的国际化研究型高校。

学校风景

克兰菲尔德航空学院的实力在欧洲及世界范围内处于前列,英国航空航天类博士生每年有21%来自克兰,是登月第一人阿姆斯特朗的名誉博士学位获得地。2022年QS世界大学学科排名中,克兰菲尔德大学工程-机械、航空和制造类学科在英国排名第五,世界第27名。通过过去70年与业界建立的紧密联系,克兰专注于定义和打造未来的飞机、机场和空域管理。它是英国航空航天工程研究生的首选目的地,也是最大的官方认证的航空航天学位课程的提供者。

三、科学研究

在克兰菲尔德大学访学期间与外方导师进行了深入的研究交流,主要针对“智慧空管运行下多机进场四维航迹协商优化方法”进行了深入研究,包括支撑博士大论文研究内容的两项重要进展。

与外方导师合影

在研究进展方面,首先完成了基于模糊逻辑的多机实时自主间隔管理研究的收尾工作,包括真实飞行数据的收集处理,实验设计与实施,和结果分析。该项研究通过创新性地设计动态模糊逻辑决策方法,通过C#建模仿真实现了多机实时自主间隔管理。随后自学了Python编程基础和机器学习基础,以此为基础对RL算法进行了全面深入的探究。采用多智能体运行决策框架,借助MADDPG算法实现了多机自主间隔管理下的节油运行研究。该项研究中Yan给予了多项重要建议使得训练过程的收敛性得到了巨大提升,通过与克兰计算机学院的同学进行学术交流使得研究的进度进一步加快。研究创新性地引入了飞机性能相关参数作为重要决策依据,并通过更改网络结构使得执行过程的可扩展性得到有效提升。在这两项研究的基础上,我也明确了下一步的研究方向,目前正在进行中。

在论文成果方面,Yan在期刊论文撰写方面给予了我很大帮助,尽管他事务繁忙,但是每次论文指导他都能为论文质量的提升提出建设性意见,因此我掌握了先进的论文写作方法,特别是在论文创新点梳理、组织结构、实验设计与描述等方面取得了较大提升。在此期间我完成了两篇论文的撰写,其中一篇题为《Automatic interval management for aircraft based on dynamic fuzzy speed control considering uncertainty》的论文已被《Chinese Journal of Aeronautics》网络出版;另一篇题为《Autonomous interval management of multi-aircraft based on multi-agent reinforcement learning considering economy》的论文正在被期刊《Transportation Research Part C: Emerging Technologies》审稿。

四、日常生活

由于克兰位于远离市中心的偏远小乡村,使得日常生活比较单调,除了每日往来于寝室和图书馆之间学习之外,主要通过烹饪和健身来丰富日常生活。饮食文化的差异和便利完善的厨房设施使我掌握了烹饪技能。此外我还参加了健身活动,长期存在的腰椎问题得到了解决,这也使我能够更好地应对科研的压力。利用周末和假期时间我参加了范堡罗航展,参观了包括牛津、剑桥在内的多所大学,还游览了风景独特的威尔士、苏格兰和北爱尔兰地区。

五、总结

在为期15个月的克兰菲尔德大学访学期间,我领略到了不同民族的文化差异,不同国家的生活差异,以及多源的思想差异。在克兰,与导师的交流让我进一步完善了科研方法,打开了新的科研思路;与同学的相处让我了解到了不同人的思维与行动,使得自己更加包容;与自己的独处让我更加明白内心的需求,明确了未来的努力方向。未来,我将以更包容的态度拥抱世界,将以更强健的体魄迎接挑战,将以更专业的技能开拓未来!

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