双创育人 | 共同揭开“挑战杯”特等项目的神秘面纱！
为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，落实党的二十大关于实施科教兴国和创新驱动发展战略，西工大始终秉持着“追求真知、刻苦钻研、勇于创新、迎接挑战”的初心，学校也在第十四届“挑战杯”省赛特等奖获奖数量上有所突破！
一路走来，挑战杯早已成为同学们学术科研道路上难忘的记忆。校团委科创部选取本届“挑战杯”省赛特等奖项目进行风采展示，分享同学们作品完成过程中的收获与经验。
项目名称
翎空科技
多模式飞行器智能安全控制系统
【航空学院】
项目介绍
多模式飞行器是一种融合了固定翼飞机和直升机优点的，兼具垂直起降模式、高速巡航模式和二者之间转换的过渡模式的新型飞行器，在军用和民用领域都将具有广泛的应用场景。翎空科技团队，针对这类新型多模式飞行器的核心飞行控制难题，设计了一个多模式飞行器智能安全控制一体化软硬件平台，成功解决了多模式飞行器在实际应用中的技术难题。
团队首先构建了引入角加速度反馈的控制律架构，兼顾了飞控系统鲁棒性和跟踪精确性；设计了基于干扰观测器的智能主动控制策略，提升了多模式飞行器环境适应性；研发了操纵面动态控制分配方法，解决了多模式飞行器模式切换中的失稳难题。空天探索，永无止境，未来团队也将继续深耕，为军用和民用领域的多模式飞行器应用提供更加智能、安全的飞控技术和飞控产品。
项目名称
护道者——空间防御与碎片清理一体化
群智系统开拓者
【航天学院】
项目介绍
小卫星群搭载于卫星部署系统，在发现非合作目标后，卫星部署系统释放基于立方星框架的侦察、追踪、捕获一体化的小卫星群。小卫星各司其职，由搭载于脑部的集群避障算法、集群拓扑优化智能算法、高性能轨道计算方法进行小卫星群的集群轨道控制，多颗卫星从不同观测角度，利用主动跟瞄系统，实现对非合作目标的360度无死角高效感知和持续跟踪。针对其大小，或朝着目标电磁弹射飞爪实现直接抓捕，或通过舵机控制柔性爪抓取接管，或多卫星两两对接完成空间组网进行围捕缠缚，实现太空垃圾的清理，构建空间防御体系。
项目名称
威镇玄武
空间站光钟超静主动隔振单元
【航天学院】
项目介绍
光钟可用于时间膨胀效应测量、搜寻暗物质等。但光钟对振动环境敏感，正常工作状态要求实现量级的微振动水平，因此隔振器是保障其稳定运行的重要部件。
本项目采用基于音圈作动器的超静主动隔振方案。对于低频振动，驱动器将控制信号输入电磁力作动器，产生沿作动器轴向的控制力，八个电磁力作动器共同作用，实现对上平台 XYZ三个方向的振动控制。同时采用冗余容错设计。当隔振平台的一个或者多个作动器发生故障时，隔振单元仍能正常工作。在下平台底板中部的凸台上布置一个三轴加速度传感器，测量下平台基座的加速度值，用以隔振性能的评估。
目前该产品已在梦天实验舱中应用，根据不同需求进行修改和调整，也可以在其他空间物理科学实验中得到应用。
项目名称
心怀“国之大者”，“智”护绿水青山
基于西安市秦岭地区“AI+无人系统”的
生态监测模式探究
【公共政策与管理学院】
项目介绍
秦岭是我国西北地区最重要的生态安全屏障，其生态环境质量不仅影响着区域的发展质量与效益，也事关经济社会的整体发展进程。目前，通过省市各级政府的政策引导和“智慧秦岭”系统的构建，秦岭生态保护取得了部分成效，但仍存在一定的发展空间。项目通过实地调研、访谈等方式，发现秦岭的生态监测系统存在动态响应能力、系统自动化能力、信息挖掘能力以及全区域联动能力有限的问题。为此团队提出了完整的优化方案：在技术层面，提出构建“Al+无人系统”的智能化全域监测系统，有效提升了秦岭生态监测系统的智能化水平；在政策层面，面向政府以及科研高校提出多项发展对策，为技术落地提供政策保障。可有效实现秦岭生态环境保护的技制融合，也为国内外其它地区的生态保护提供陕西方案。
项目名称
纳浮智造——基于固液法制备的
高性能碳纳米管铝基复合材料
【玛丽女王工程学院】
项目介绍
纳浮智造团队由西北工业大学本科生组成，依托国家凝固技术重点实验室和西北有色金属研究院，通过设计工艺流程、调试加工参数，研发出高性能碳纳米管铝基复合材料NF-1。团队通过实验探索与创新，选择出合适的碳纳米管、纯铝粉末和硬脂酸的配比，设计出全新的加工工艺——固液法。在这套工艺中团队首创循环球磨法、碳纳米管镀铜工艺，创新研发低温高压放电等离子烧结技术，同时通过正交实验法则等方法探索出合适的球料比、球磨温度、烧结温度与时间等一系列参数，使该方法制备的碳纳米管铝基复合材料不仅在满足轻量化要求下具有更加优异的力学性能，在大体积材料的生产过程中能耗降低、成本降低，符合当今社会绿色材料的发展要求。将NF-1材料应用于新能源汽车白车身的前端框架、电池箱壳体等部位后可使车重降低20%-30%，增加续航里程，降低百公里耗电量；将材料应用于飞机的结构件后同样可以达到减重的目的，从而减少航空燃油的消耗、减少碳排放。
项目名称
液晶聚酰亚胺导热复合膜
在5G柔性电子设备热管理中的应用
【玛丽女王工程学院、化学与化工学院】
项目介绍
聚酰亚胺（PI）膜具有优异的绝缘性能、力学性能、耐热性能、耐辐射性能等，广泛应用于高精密智能控制系统、5G通讯终端与基站等领域。但PI膜的本征导热系数（λ）通常较低，无法满足当下及未来高功率电子电气设备的导热/散热需求。因此，研究开发新一代PI导热膜成为一大研究热点。本文采用正性液晶分子4-氰基-4’-庚基联苯（7CB）对碳纳米管（CNT）进行表面功能化改性（LC-CNT），进而在交流电场作用下与本征导热液晶聚酰亚胺（LC-PI）基体复合制备LC-CNT/LC-PI导热复合膜。LC-CNT在LC-PI基体中的定向排列实现了低LC-CNT用量下LC-CNT/LC-PI导热复合膜中导热通路的高效构筑。当LC-CNT质量分数为15 wt%时，LC-CNT/LC-PI导热复合膜室温下的面内λ（λ∥）和面间λ（λ⊥）分别达到4.02 W/(m·K)和0.55 W/(m·K)，较本征导热LC-PI膜的λ∥（2.11 W/(m·K)）和λ⊥（0.32 W/(m·K)）提升了90.5%和71.9%。此时，LC-CNT/LC-PI导热复合膜还兼具优异的力学性能和耐热性能，杨氏模量和耐热指数分别为2.3 GPa和297.7oC，均高于PI膜（1.4 GPa和266.6oC）和本征导热LC-PI膜（2.1 GPa和262.4oC）。实现了PI导热复合膜在5G柔性电子设备热管理领域应用的技术突破。
项目名称
路行所控，民行所安——数字交通视域下高速二次事故“监测+联动”协同体系研究
【无人系统技术研究院】
项目介绍
团队调研围绕高速二次事故“监测+联动”协同体系展开研究，在前期大量整理总结了相关参考文献的基础上，通过实地走访、深度访谈等调研方法，团队在国家交通强国建设的政策背景和高速高二次事故率的社会背景下，通过实地访问陕西宜富高速分公司、黄延高速分公司等陕西省交通厅旗下的分公司，走访海康威视、蚂蚁集团等互联网高地企业，探究二次事故的发生原因，挖掘现有高速监测系统的问题与困境。并结合合作博弈理论进行调研结果的分析，从“数字交通”的视域入手提出高速“监测+协同”联动理念，结合该理念提出具体解决方案、搭建“数字交通”高速监测协同联动平台。最后推动高速监测协同联动平台普适性落地，并在黄延、西长高速路段成功试点。
项目名称
跨海巡洋
海上遇险目标智能无人搜寻系统
【无人系统技术研究院】
项目介绍
海上搜救事业是军事和民生的重要保障，而现有海上搜救主要通过人工的方式，存在响应慢、难搜索、风险高等问题。为此，本项目开发了一套海上遇险目标智能无人搜寻系统，基于多种深度学习算法，有效利用机载光电吊舱，对遇险目标海域进行高效自主的区域覆盖搜索，发现目标后进行高精度定位跟踪，相比于传统方式，可以看的更远、看的更快、看的更准，系统在某演习任务中得到了有效验证，获得了应用方的高度评价。
校团委科创部将陆续推出更多优秀项目的风采展示，同时也将组织优秀项目走进学院与同学们进行面对面分享与交流，让我们共同期待！
往期回顾
图文来源：校团委科创部
审核：马婷婷 高云