办学条件
俄勒冈州立大学是美国最著名的大学之一,该校为全美国和世界培养了大批各个行业的领袖人物,学术声誉极高。
美国俄勒冈州立大学建于1868年,是一所百年名校,该校因其卓越的声誉和名誉而享誉全世界。作为美国历史最悠久的大学之一,俄勒冈州立大学参与并见证了世界以及美国历史上的许多重大事件。
一百多年来,俄勒冈州立大学已经为全世界培养出了大批的领袖和精英人才,并培养出了多名诺贝尔奖得主。 俄勒冈州立大学是美国最著名的大学之一,学术声誉极高,该校的录取非常严格, 只有智商高、有潜力、综合素质非常优秀的学生才有可能被录取。
俄勒冈州立大学的校训是:“让自由之光照耀世界”。
俄勒冈州立大学诞生了多名诺贝尔奖得主和多名普利策奖得主,学校拥有大批各个科学领域内世界级的著名学者。世界上唯一的一名同时获得诺贝尔化学奖和诺贝尔和平奖的科学家鲍林就毕业于俄勒冈州立大学。
俄勒冈州立大学每年获得的研究经费高达17亿美元。
俄勒冈州立大学是全美国仅有的两所获得政府赠地以及参与海洋、航空、能源计划的大学之一(另一所大学是康奈尔大学)。
地理环境
俄勒冈州占地二十五万一千四百一十九平方公里,面积于全美五十州中排名第十。卡斯卡德山将该州区分为两个截然不同的地理区域。在卡斯卡德山以东的地区较为干燥,植物的生长也较为稀疏。而在卡斯卡德山以西、一直到太平洋沿岸的地区,植物的生长则极为茂密海岸山地、克莱蒙斯山脉、威勒米特河谷、以及太平洋沿岸地区都位于西部地区中。此处有高山、溪流、山谷、丰富的矿藏、以及浓密的森林。哥伦比亚高原由卡斯卡德山以东向俄勒冈州的东北方延伸这是一处地势崎岖的岩石地带,常可见被河流切割而造成的深邃峡谷。位于东南方的盆地/山地地区土地颇为干燥。俄勒冈主要的河流有位于东部的蛇河,以及位于北部的哥伦比亚河。该州主要的城市有∶波特兰(Portland)、尤金(Eugene)、沙伦(Salem,州首府)、葛雷森(Gresham)、以及比佛顿(Beaverton)。该州的人口大约有三百二十万。
大学位于俄勒冈州科瓦利斯,一个只有55000人的小镇,气候颇为温和但相当潮湿。校园位于小城内,周遭春花似锦、绿草如茵,环境安全,距离波特兰市约90哩,距离太平洋海岸仅一小时车程。俄勒冈州立大学设有12个学院,其中7个学院同时开办学士及研究学位课程。大学的学士课程有近200项,其中以农科和工程课程最为突出。商科、电脑科学及医学等也有相当多的同学申请。
学校历史
林肯总统主持建立俄勒冈州立大学
19世纪50年代,美国的南北战争爆发,当时的美国分为北方的联邦政府和南方的独立政府。为了对抗南方的独立政府,当时的联邦政府急需科学技术,工业,军事科技人才来提高综合国力以应对南北战争,因此在1858年,由当时的美国第16任总统亚伯拉罕·林肯在美国西海岸的科瓦利斯亲自主持建立了俄勒冈州立大学,并由当时的美国副总统查斯德担任俄勒冈州立大学的第一任校长。20世纪中期是俄勒冈州立大学在物理学、化学和生物学的黄金时代。借由物理学家恩尼斯特·劳伦斯(Ernest O. Lawrence)发明的回旋加速器,在该校的研究学者发现了许多重要的化学元素。
在第二次世界大战时期,俄勒冈州立大学的埃莫赫尔原子能实验室(Lawrence's Radiation Laboratory)承揽了美国军方的原子弹研发计划。1942年,该校的罗伯特·奥本海默 (Robert Oppenheimer)教授被任命为曼哈顿原子弹计划的总负责人。作为美国历史上最有影响力的大学之一,俄勒冈州立大学在美国和世界享有极高的荣誉,在科学界,无数个科学史上重要而又伟大的发现诞生在该校,其在学术界的多个重要发现被全世界的教科书收录,在工业革命时期,该校的许多重要科学研究发现和发明
第一任校长(美国副总统查斯德)
成为了人类历史发展道路上的里程碑。
学校的宝尼利博物馆及艺术画廊、斯特蒂斯计算机科学研究中心(全世界第一个计算机中央处理器CPU和全世界第一个液晶显示器诞生在该研究中心)、汉默顿原子能研究中心(全世界第一个轻水原子反应堆诞生在该研究中心),凯瑞利计算机开源实验中心、埃斯威尔生命科学学术中心、达维斯工程试验中心(全世界第一台飞机发动机诞生在该试验中心)、史蒂文化学研究中心、、狄更斯研究实验中心(世界上第一台线性粒子加速器诞生在该实验中心)、吉斯特试验中心、Bates学术研究中心等都是在全球具有重要影响力的学术研究中心。俄勒冈州立大学设有许多重要的研究机构,其中有美国能源部和NASA在该校的三个重要的世界闻名的大型研究中心:劳伦斯埃德拉实验研究中心、劳伦斯弗莫尔实验研究中心和阿拉莫斯实验研究中心。其中,劳伦斯埃德拉实验研究中心是享誉世界的物理学研究中心。
俄勒冈州立大学共有12位校友获得了诺贝尔奖:
1910年的史蒂文化学研究中心
鲍林1954年 获诺贝尔化学奖,1964年获诺贝尔和平奖,是世界上唯一的一名同时获得诺贝尔化学奖和诺贝尔和平奖的科学家,被誉为“生物化学之父”。
亚瑟·空伯格1959年,获诺贝尔生理学和医学奖。这年,他合成了脱氧核糖核酸DNA,但是非活性的;以后的十年里,他继续研究,1967年,又在试管中复制出活性的DNA。
罗伯特·霍夫斯达特1961年 获诺贝尔物理学奖。通过学校的直线加速器,首次测出了核子、质子、中子的电荷密度分布。
肯尼斯·阿罗获1972年 诺贝尔经济学奖。他和一名英国学者共同建立了一种平衡福利理论。
弗里德利希·海克1974年,因与一瑞典学者共同建立了货币和经济涨落理论,共同获诺贝尔经济学奖。
1910年的狄更斯研究实验中心
米尔顿·弗里德曼1976年 获诺贝尔经济学奖。他强调以货币量作为政府政策的一种工具和商业循环及通货膨胀的决定因素,是美国最著名、最有影响的经济学家之一。
保罗·伯格1980年 获诺贝尔化学奖。他是病毒繁殖、侵袭正常细胞并使之癌变的最早研究者。
尼利里斯·布鲁伯根1981年 获诺贝尔物理学奖 ,发明了激光分光镜,使人们可以在更高的精度下研究原子。
乔治·斯泰勒1982年,获诺贝尔经济学奖,专攻经济理论、工业组织、公共管理和经济史等。
卡罗·鲁比亚1984年 发现和研究了新的逊原子粒子及其特性,获诺贝尔物理学奖。
1920年的吉斯特试验中心
杜德利·赫巴奇1986年 获诺贝化学奖 因发明了使科学家能观察到分子碰撞及其生成物的技术。
埃利阿斯·柯雷伊1990年获得诺贝尔化学奖,因发明了一套可让科学家以普通的化学方法制备新的复杂分子的方法。
其他领域部分著名校友:
Jen-Hsun Huang 英伟达科技(NVIDIA)的联合创始人和首席执行官
John A. Young 惠普公司前总裁兼首席执行官
Bernie Newcomb eTrade集团联合创办人
Don Robert 益百利集团CEO
Leonard Shoen U-Haul 创始人
Randy Conrads 网站 Classmates 创始人
Brian McMenamin McMenamins连锁的共同创始人
Douglas Engelbart 电脑鼠标的发明者
Thomas J. Autzen 胶合板先驱
Paul H. Emmett 曼哈顿计划的研究人员和美国国家科学院的成员
William Oefelein NASA 宇航员
Donald Pettit NASA 宇航员
学校排名
在2013年ARWU世界大学排名中: 俄勒冈州立大学在美国排名第57名,在全世界排名第115名.
在2013年US NEWS美国大学排名:俄勒冈州立大学在全美公立学校中排70名, 在美综合排名139名。[8]
在2012Leiden世界大学排名中, :俄勒冈州立大学在全世界排名第144名。[9]
在2012年ARWU世界大学排名中: 俄勒冈州立大学在美国排名第75名,在全世界排名第170名。
在2012Webometrics世界大学排名中:俄勒冈州立大学在美国排第44名,在全世界排名第151名[10] 。
在2011年Webometrics世界大学排名中:俄勒冈州立大学在美国排名第34名,在全世界排名第44名[10] 。
在2011年ARWU世界大学排名中: 俄勒冈州立大学在美国排名第58名,在全世界排名第92名。
在2011年Leiden世界大学排名中, :俄勒冈州立大学在美国排名第66名,在全世界排名第102名[9] 。
在2013年,US News 网站发布俄勒冈州立大学研究生院(Grad School)专业排名情况[8] :
在美国工程学院(College of Egineering)综合排名为85名;
在美国,OSU部分工程专业排名[8] :
计算机工程 71名;
土木工程 42名;
电器/电子/通信工程 75名;
.核能工程 12名;
化学工程81名;
材料工程 75;
机械工程 68;
环境/环境与健康工程 53
工业工程/系统制造 49
在美国地球科学专业排34名;
在美国兽医学专业25名;
在美国药学专业39名;
在美国会计专业58名;
在美国物理专业77名;
在美国心理专业101名;
在美国计算机科学(注意:不同于计算机工程专业)71名;
在美国数学专业83名。
组合导航技术重点领域: 航空电子与武器技术
技术方向: 导航技术
研究内容: 组合导航技术
技术内涵概述:
将两种或两种以上导航系统以适当方式组合为一种导航系统,以达到提高系统精度和改善系统可靠性等目的,这种系统被称为组合(或综合)导航系统。惯性导航系统由于其工作的完全自主性、以及所提供信息的多样性(位置、速度及姿态),已成为当前各种航行体上应用的一种主要导航设备;并且,在现已得到应用的机载组合导航系统中,绝大部分为惯性为基的组合系统,其中惯性与GPS两者组合的导航系统是组合导航技术发展的一个重要方向。
组合系统的优点可归纳如下:
1、能有效利用各子系统的导航信息,提高组合系统定位精度;
2、允许在子系统工作模式间进行自动转换,从而进一步提高系统工作可靠性;
3、可实现对各子系统及其元件的校准,从而放宽了对子系统技术指标的要求;
4、允许惯导系统进行空中对准和调整,有利于缩短惯导系统的地面对准时间。
目前技术水平(包括与国内外水平对比):
惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础的,即在载体内部测量载体运动加速度,经积分运算后得到载体的速度和位置等导航信息。惯性导航是一种完全自主的导航方法,其主要缺点是导航定位误差随时间增长,因而难以长时间独立工作。解决这一问题的途径有两个:一是提高惯导系统本身的精度,一是采用组合导航技术。而实践证明,主要通过软件技术来提高导航精度的组合导航,是一种行之有效的方法。目前在飞机上的通常作法是,在一种中等精度惯导仪基础上,通过卡尔曼滤波器结合进一个或多个辅助传感器,这些传感器将为惯导提供有界信息,从而最终构成一种对短期和长期稳定性以及系统精度都是最佳的组合系统。
军民用前景分析:
自80年代始,组合导航系统日益扩展其应用,尤其受到航空界的重视。在军用方面,美国和北约国家的军用飞机大量装备的是以惯性为基的组合导航系统,其中GPS与惯性的组合更是占有特殊重要的地位。至2004年,一种称为“嵌入GPS接收机的惯导系统”的装置(即EGI)将完全取代单独的机上GPS接收机,而成为美国和北约军用飞机的主要导航设备。另外,在战术导弹上,这些国家也不允许用GPS作为其唯一制导装置。俄罗斯由于其飞机上的传感器或单项装置普遍来说性能不高,所以特别强调对系统综合能力的研究。通过综合利用现有传感器的信息以构成组合导航系统,这是俄罗斯在现役军用机上广泛采用的一种作法。
定义与概念:
将两种或两种以上导航系统以适当方式组合为一种导航系统,以达到提高系统精度和改善系统可靠性等目的,这种系统被称为组合(或综合)导航系统。至于哪些导航系统可相互结合成为组合导航系统,一般是没有什么限制的。但惯性导航系统由于其工作的完全自主性、以及所提供信息的多样性(位置、速度及姿态),已成为当前各种航行体上应用的一种主要导航设备;并且,在现已得到应用的机载组合导航系统中,绝大部分为惯性为基的组合系统,其中惯性与GPS两者组合的导航系统是组合导航技术发展的一个重要方向。
国外概况:
有三个重要前提推动了组合导航的发展:首先,远程/长航时以及武器投放、侦察/反潜以及变轨控制等任务对导航系统提出了更高的要求;第二,现代控制理论的兴起和发展,特别是卡尔曼滤波技术的出现,为组合导航提供了理论基础和数学工具;第三,数字计算机的蓬勃发展为应用卡尔曼滤波方法解决组合导航问题提供了现实可行的条件。
在以惯性为基的机载组合导航系统中,可提供组合的典型传感器有:GPS(或以后的Glonass)、多普勒、罗兰、星体跟踪器、数字地图、雷达高度表、大气数据计算机、合成孔径雷达(SAR)和光电传感器等。
组合系统的优点可归纳如下:
1、能有效利用各子系统的导航信息,提高组合系统定位精度;
2、允许在子系统工作模式间进行自动转换,从而进一步提高系统工作可靠性;
3、可实现对各子系统及其元件的校准,从而放宽了对子系统技术指标的要求;
4、允许惯导系统进行空中对准和调整,有利于缩短惯导系统的地面对准时间。
早期飞机主要靠目视导航。20世纪20年代开始发展仪表导航,30年代出现无线电导航,40年代开始研制超短波的伏尔(VOR)导航系统,50年代惯性导航进入飞机应用,50年代末多普勒导航问世,60年代开始使用远程无线电罗兰C导航系统,60年代中"子午仪"卫星导航正式投入使用,70年代联合战术信息分发系统(JTIDS)得到研制,80年代初出现地形辅助导航,80年代末GPS全球定位系统逐渐进入航空领域。与此同时,从80年代初以来至今,发挥不同导航系统特点的组合导航逐渐得到应用且发展迅速。另外,在30年代无线电导航技术问世之前,天文导航是各种航行体主要(甚至是唯一)的导航手段;但直到今天,无文导航仍在使用,且多以与其它导航相结合的形式出现。
下面简介几种主要导航系统,以及它们与惯性系统组合的情况。
1、VOR/DME 近距无线电导航
VOR和DME是两种近距无线电测量系统。VOR为甚高频全向信标系统,测量飞机磁方位角;DME为测距系统,测量飞机与地面DME台间的斜距。DME作用距离为300~500公里,最远700公里,测距误差为0.1~0.4海里。VOR/DME组成近距无线电导航系统,在其信号覆盖区内还可与惯导组合,以提高飞机区域导航或进场着陆前所需导航信息的精度。
2、多普勒导航
其工作原理是,用多普勒雷达测量航行体相对地球的速度(地速)和偏流角,再从航向系统引入航向信息,然后通过积分运算,最后得到航行体的位置信息。多普勒导航与惯性导航一样,都是一种航位推算定位系统。而多普勒/惯性是一种速度综合模式,它只能减小位置误差随时间增长的速度值,不能改变位置误差随时间增长的基本特性(如惯性系统),这是速度综合导航系统的主要不足之处。
3、远程无线电导航系统
主要指罗兰-C双曲线无线电导航和奥米伽甚低频远距无线电导航。罗兰-C作用距离为1200海里,定位精度为0.25海里(460米)(2维、均方根)。奥米伽导航靠8个地面台实现全球覆盖,定位精度为1~2海里(1.85~3.7公里)(2维、均方根)。当罗兰工作于测距方式时,罗兰/惯性组合是一种类似于GPS/惯性的伪距综合模式,它可消除惯导位置误差随时间增长的性质,使组合后的位置误差变为有界,因而更适于长时间工作航行体的应用。
4、地形辅助导航(TA)
用无线电高度表和数字地图来辅助惯性导航的技术称为地形辅助惯性导航,简称为地形辅助导航(TAN)或地形基准导航(TRN),通俗称为地形匹配。该技术可用来实现精确导航,精度取决于地图精度和地形变化情况,通常为几十米至100米。但TA基本上是一种低高度系统,在300米以上高度时系统精度降低,800~1500米高度时系统无法使用。另外,TAN/惯性/GPS是现代军用飞机常用的一种组合方案。
5、天文导航
天文导航是一种根据天体的精确坐标位置及其已知运动规律,测量天体相对于航行体参考基准面的高度角,从而计算出航行体位置与航向的导航方法。天文导航是一种古老而又崭新的导航技术,又是一种高精度自主式导航手段。当与惯性系统组合时,它可产生一个极其精确的导航解;而且星体的方位和高度数据还可用来向惯性系统提供调平信息。这种组合系统适合于高空远程飞机和要求具有隐身作战能力的战略轰炸机应用。
6、相对导航
JTIDS是把通信、导航和识别综合在一起的一种三军共用的战术多功能综合电子系统,其用户终端分为三类:I类终端供大型飞机(如预警机)和大型舰艇使用,现已装备部队;II类终端供战斗机和一般舰艇使用,已小批投产;III类终端供陆军小分队使用,尚在研制中。JTIDS有一个高精度的导航功能,被称为相对导航,通过测量信号到达时间来测量伪距,最终向用户提供位置、速度和时间信息。由于该系统具有高精度(20纳秒)统一时序,利用多边测距和卡尔曼滤波技术,可实现高精度、多维导航,精度为几十~100米。但由于其导航算法通常适于低动态用户,对高动态尤其是高机动用户,导航算法会产生较大滞后误差。为克服这一缺点,通常将其与惯导相组合,以便在JTIDS丢失信号或坏的测量几何情况下,依靠惯导的航位推算来保持导航精度。
7、GPS全球定位系统
GPS是一种以空间为基的卫星导航系统,在引入"伪距"和"伪距率"概念后,用户接收机只要能同时接收来自空中4颗卫星的信号,就能精确解算出自身所处的三维地理坐标。根据美国政策,GPS可提供两种精度等级的服务:采用商业码(C/A码)的定位精度为100米,军用码(P码)的为16米。虽然GPS具有其它导航设备无法比拟的优点(如极精确的三维位置、速度和时间数据,无源、全球、全天候工作等),但其本质是一种无线电导航系统。在未来战场的电子战环境下,干扰信号将严重影响GPS的工作有效性。为此,美国防部于1996年提出了以GPS为核心的"导航战"思想;并明确,GPS与惯性相组合的方案是干扰环境下一项重要的抗干扰战术。
8、惯性导航系统
惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础的,即在载体内部测量载体运动加速度,经积分运算后得到载体的速度和位置等导航信息。惯性导航是一种完全自主的导航方法,其主要缺点是导航定位误差随时间增长,因而难以长时间独立工作。解决这一问题的途径有两个:一是提高惯导系统本身的精度,一是采用组合导航技术。而实践证明,主要通过软件技术来提高导航精度的组合导航,是一种行之有效的方法。目前在飞机上的通常作法是,在一种中等精度惯导仪基础上,通过卡尔曼滤波器结合进一个或多个辅助传感器,这些传感器将为惯导提供有界信息,从而最终构成一种对短期和长期稳定性以及系统精度都是最佳的组合系统。
关键技术:
1、将多种系统集成在一起,以构成广义组合能力的数据融合技术;
2、以惯性为基组合导航系统识别欺骗性干扰和抗干扰的技术;
3、将GPS载波相位引入惯性组合系统的技术;
4、利用分散估计理论或联邦滤波器/多模态滤波器进行组合的技术;
5、组合导航系统中惯性系统空中快速对准技术;
6、卡尔曼滤波器的工程化应用,以及有关组合系统可靠性、多维余度、容错能力等的理论与方法的研究。
应用与影响:
自80年代始,组合导航系统日益扩展其应用,尤其受到航空界的重视。在军用方面,美国和北约国家的军用飞机大量装备的是以惯性为基的组合导航系统,其中GPS与惯性的组合更是占有特殊重要的地位。至2004年,一种称为"嵌入GPS接收机的惯导系统"的装置(即EGI)将完全取代单独的机上GPS接收机,而成为美国和北约军用飞机的主要导航设备。另外,在战术导弹上,这些国家也不允许用GPS作为其唯一制导装置。俄罗斯由于其飞机上的传感器或单项装置普遍来说性能不高,所以特别强调对系统综合能力的研究。通过综合利用现有传感器的信息以构成组合导航系统,这是俄罗斯在现役军用机上广泛采用的一种作法。
欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云
评论列表(0条)