导航、制导与控制

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1、天津航海仪器研究所导航、制导与控制”专业硕士研究生培养方案为加强导航、制导与控制专业的科技力量，充实我所科技队伍骨干人才，培养学科、专业 带头人，根据中华人民共和国学位条例及其暂行实施办法和中国舰船研究院学位申请 工作细则以及导航、制导与控制专业的发展需求，特制定培养方案如下：一、培养目标 为适应我国社会主义现代化建设需要，培养的研究生应成为德、智、体全面发展的工程 技术高级人才，对研究生的具体要求是：1. 认真学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和江泽民同志的“三个代表”重要思想， 坚持四项基本原则，拥护中国共产党的领导，拥护社会主义，热爱祖国，具有高度的社会主 义精神文明和科学道德；2.

2、遵纪守法，品德良好，具有严谨的科学态度、实事求是的学风和团结协作的精神，具 有较强的事业心和开拓进取精神，有为舰船科研事业服务的奉献精神；3. 掌握坚实的基础理论和系统的专业知识，具有工程应用型科研人才所必备的理论基础 和试验技能，能独立从事科学研究和试验工作，并具有解决工程设计实际问题的能力。在本 学科领域内，熟悉所从事研究方向的科学技术发展现状和动态；4. 能熟练地应用一门外国语阅读本专业的文献资料，并具有一定的读、写、听、说能力, 并能用外文撰写论文提要；5. 具有健康的身体、充沛的精力。根据中华人民共和国学位条例及其暂行实施办法和中国舰船研究院学位申请工作 细则，应修满硕士学位研究生计

3、划所规定的学分，通过硕士学位课程考试和学位论文答辩， 取得工学硕士学位。二、学习年限和时间安排 学习年限：研究生学习年限一般为二年半（等待论文答辩的时间除外），共分五个学期。 第一、二学期主要进行课程学习，第三学期除继续完成课程学习外，还要进行撰写论文的准 备工作，提交学位论文开题报告。第四、五学期从事论文工作。在制定培养计划时，应根据 研究生在大学阶段所学专业的特点，贯彻因才施教的原则，充分发挥研究生的个人才能和专 长。研究生的学习实行学分制（每学分相当于18s20学时），对于在规定的学习期限内，提 前完成培养计划所要求的课程学习和学位论文工作的研究生，经学位评定分委员会批准，报 中国舰船研

4、究院的学位委员会审批后，方可提前毕业，并获得工学硕士学位。也可按研究生 的实际情况酌情延长学习年限，但延长年限不得超过一年。时间安排：第一年的 52 周中安排学习 42 周（包括考试、公益劳动），假期 10 周。由于 我所招收的研究生进所后属在职职工，论文准备与撰写阶段原则上不安排假期。研究生每周 学习和工作按40小时安排，其余时间均由研究生本人自由支配。三、研究方向及内容主要研究方向：1. 惯性系统及总体设计研究内容： 平台式惯性系统；捷联式惯性系统；静电陀螺监控器系统；系统的总体设计； 系统的可靠性设计；系统的环境适应性设计；系统中的互连技术与电磁兼容性设计； 系统的数字化设计。主要特点：

5、惯性系统是惯性导航系统、惯性制导系统、惯性测量与定位定向系统和惯性稳定系统的 统称，是陆、海、空、潜、天各种运载器必不可少的自主式导航定位与姿态控制系统。它是 利用系统中的惯性敏感器（陀螺仪和加速度计）敏感、测量运载器的角运动和线运动，经过 解算实时给出运载器的位置、速度和姿态角信息。该研究方向以应用为目的，以系统为内容，研究不同运载器中惯性系统的总体设计、惯 性平台及惯性组合件设计、系统的可靠性设计、系统的环境适应性设计、电磁兼容性设计以 及适应信息时代的数字化系统设计等。2. 惯性系统控制理论研究内容：系统的运动方程与控制方案；分析与建模；系统初始对准与标定技术；系统导 航与校准技术；系统

6、不同工作状态卡尔曼滤波技术的应用；重力测量与修正。主要特点：以惯性导航为代表的观测系统，根据牛顿惯性定律原理，利用惯性敏感器测量出运载器 的加速度，经过积分和运算便可以得到速度和位置，同时根据物理和数字坐标变换可以将传 感器测得的载体角运动转换为运载器的航向角和水平角等姿态角信息，供运载器和武备系统 应用。惯性导航的基本原理很简单，但要在工程上实现满足不同运载器需要的高精度、高可 靠性的惯性导航系统，必须解决诸多主要的关键技术问题，如运动力学及系统的机械编排； 不同机械编排下的运动与控制方程；舒拉原理在惯性系统中的应用；初始对准及惯性元件的 测漂定标技术；有害加速度的消除问题；误差建模以及卡尔

7、曼滤波技术等，这些都是保证惯 性导航系统实现高精度和长期稳定性的一系列问题。因此，它要求掌握扎实的数学基础和现 代控制理论。3. 组合导航系统研究内容：组合导航系统的组成设备与功能；组合导航系统的标准模块研究；传感器的误差 特性与模型；卡尔曼滤波、自适应滤波及信息融合技术；组合导航系统的最优控制； 组合导航系统的计算机及接口技术；组合导航系统的可靠性分析与设计；组合导航系统 的半实物仿真技术。主要特点：组合导航系统是组合不同特点的导航设备与导航方法，采取相互间优势互补的模式，应 用计算机技术和现代控制理论对多传感器信息进行综合处理，以提高系统的精度、可靠性和 容错技术，它是一种综合工程技术，涉

8、及到各导航信息源设备的相关技术、现代控制理论、 计算机技术、数据处理技术及多媒体技术等。随着导航卫星全球定位系统（GPS）的投入使用, 以惯性为基础的GPS、电子海图等组合导航将使组合导航技术扩展到人们生活中的各个领域。4. 导航信息处理技术研究内容：系统机械编排应用软件设计；系统误差建模与仿真；信息误差量化及数字化设计；导航信息多路模拟输出技术；多传感器的信息优化设计与信息融合技术; 声象信息处理技术；信息接口与网络技术。主要特点：随着现代控制理论、计算机技术、信息处理技术、多媒体技术和网络技术 的发展，组合导航系统正在向着全数字化、图形化和全自动化方向发展。将多个导航信息传 感器的信息综合

9、利用与处理，配以电子海图、多媒体技术和网络技术，不仅能获得高精度的 导航数据和高的可靠性，而且可以自动地完成系统的实时控制、导航计算、故障控制、告警 与状态切换以及各种航行与控制作业。5. 惯性仪表理论与设计研究内容：单自由度液浮陀螺仪技术；液浮摆式积分加速度计技术；静电陀螺仪技术；光 纤陀螺仪技术；石英振梁加速度计技术；石英挠性加速度计技术；微机械惯性敏感器 技术。主要特点：陀螺仪和加速度计（统称为惯性敏感器）是惯性系统的核心部件，惯性系统的精度主要 取决于惯性敏感器的性能。该研究方向从惯性敏感器的基本理论入手，着重从工程角度研究 敏感器的各种误差机理及关键技术。根据多年系统应用中积累的经验

10、，分析研究敏感器的各 种误差源，并提出在设计、制造、测试及应用中应解决的关键技术问题。该研究方向特别强 调理论联系实际，培养解决实际问题和关键技术的能力。6. 惯性仪表测试与建模技术研究内容:惯性仪表装配过程中的测试与检测；惯性仪表应力筛选技术；惯性仪表静态测试 技术；惯性仪表动态测试技术；数据处理技术；模型建立与仿真技术。主要特点：惯性仪表的测试与物理模型是仪表在系统中应用的基础，一直是各种精密惯性仪表进行 研究的一个课题。通过测试与数据处理建立较精确的静态和动态误差模型，是仪表在系统中 应用滤波技术的数学基础。另一方面，通过测试与分析，找出影响仪表性能的主要原因，反 馈到设计与制造中，以提

11、高和改进仪表的精度。该研究方向以三浮陀螺仪、静电陀螺仪、挠 性仪表和光学陀螺仪（激光、光纤）为对象，研究其测试方法、数据录取与处理、误差建模 等。7. 超精密惯性传感器制造技术研究内容:惯性元件CAD/CAM/CAE/PDM集成制造技术；超精密加工与微米/纳米术；超精密加 工的环境应力分析；温度对加工的影响；特殊材料与复合材料在精密机械设计中的应用; 特种工艺（如真空热处理、超高真空的获取与保持、充液技术、绝缘氧化、灌胶、高精度 陶瓷精加工工艺、光纤的对接技术等）。主要特点：超精密惯性传感器属机电一体化超精密仪表，它集中反映了精密仪表、传感器器件、精 密加工与装配、um/nm技术的应用等领域的

12、尖端技术，是精密仪表与机械学科的前沿课题。 该研究方向以本所的高精度惯性传感器为对象，结合加工制造中的实际问题，应用理论指导 实践，将科研项目推广到生产领域。因此，本研究方向是一个针对性强、实用性强、研究内 容丰富的课题。8. 舰艇操纵自动化技术研究内容:潜艇操纵控制技术；潜艇操纵网络化管理技术；建模与仿真技术；舰艇航行安 全及生命力保障技术；舰艇航行自动化综合控制系统技术；舰艇姿态与运动参数测试技 术；液压传动与控制技术。主要特点：随着计算机技术、传感器技术、现代控制理论的发展，舰艇的操纵逐渐由人工操纵向全 自动方向发展。而作为海军武器平台的舰艇，它既是运载工具，又是武器系统的重要组成部 分

13、。特别对潜艇来说，它需在水下一定压力和浪涌的条件下完成导弹武器的瞄准与发射，这 对潜艇的操纵提出了苛刻的要求。随着对安全性和生命力要求的重视，如何从理论和实际两 方面满足水面舰船和潜艇的操纵和控制是我们的主要研究内容。本研究方向就是以核潜艇的各种条件下的操纵为研究内容，重点培养该方向的高层次研 究、设计人才。四、课程设置和学分 第一学年即第一、二学期，主要是加强基础理论、专业基础理论的学习，扩大和加深专 业知识、提高实验技术的应用技能。所开设的课程分为必修考查课、学位课和选修课三类。 在规定的学习年限内，课程学习总学分不得低于30学分(其中学位课不低于18学分)。必修考查课、学位课和选修课均为

14、必修课，列入培养计划，且满足学分要求。鉴于基础 课和专业基础课安排在重点高校完成的原则，学生入学后由指导教师根据大学本科所掌握的 基础知识参照天津大学硕士学位研究生相关专业课 程的设置，并结合学位论文课题确定必修考查课、学位课和选修课的内容，目的使研究生的 理论基础和专业知识在培养过程中得到加深、补充和拓宽，达到基本要求。为进一步拓宽知 识面，经导师同意选修的其它课程为任意选修课，不列入培养计划。必修考查课、学位课和选修课设置按研究方向及内容确定：1) .研究方向为惯性系统及总体设计、惯性系统控制理论的，课程设置见附表一；2) .研究方向为组合导航系统、导航信息处理技术的，课程设置见附表二；3

15、) .研究方向为惯性仪表理论与设计、惯性仪表测试与建模技术、精密惯性传感器制造技 术的，课程设置见附表三。4) .研究方向为舰艇操纵自动化技术的，主要课程设置见附表四。五、科学实践 硕士研究生除修满硕士学位培养计划所规定的学分外，应参加一定的科 学实践，科学实践的目的是使研究生在本学科的科研生产工作中得到直接的锻炼。科学实践 可采取多种方式进行，由指导教师和研究生教学指导小组负责安排、检查和指导，并对其参 加科学实践的表现给予鉴定。六、研究生指导教师的职责研究生指导教师的主要职责是：根据培养目标的要求和因材施教的原则，密切结合研究 方向和专业科研需求，从每个研究生的具体情况出发，在研究生入学后

16、二个月内制定出研究 生的培养计划。定期检查研究生的课程学习，指导研究生选定学位论文题目，并指导研究生 完成论文撰写工作，关心研究生德、智、体全面发展。七、培养方式研究生的培养方式，采取理论学习、科学研究和科学实验相结合，授课、自学和辅导答 疑相结合，院校和科研所相结合的办法。基础课和专业基础课以在校学习为主，专业课、学 位论文和科学实践主要在所进行。在指导方式上，采取指导教师与指导小组集体培养相结合 的方法，既要发挥具有较高水平导师的指导作用，又可发挥指导小组中各有专长教师的集体 指导作用。指导过程要注意充分发挥研究生政治学习和工作中的主观能动性和创造性，搞好 师生合作、教学互助、尊师爱生。在

17、保证基本要求的前提下，具体方式可灵活多样，不断总 结和创新。必须加强对研究生思想政治工作的领导，充分发挥指导教师的作用，既教书又育人。研 究生必须参加形势和任务教育，公益劳动和集体锻炼等活动。八、学位论文与答辩论文工作的目的是使研究生在科学研究方面得到较全面的基本训练，是培养研究生从事 科学研究或独立担负专门技术工作能力的重要环节。论文必须由研究生本人独立完成，它反 映研究生具有本专业必备的扎实理论基础和系统的专门知识及独立从事科学研究工作的能 力。论文的选题应从国民经济和国防建设具有一定实用价值或理论意义出发，结合导师的专 长和本所的科研任务，具有一定的前沿性，并考虑相应的试验条件。研究生在

18、开始撰写论文前，在导师指导下，制定撰写论文的工作计划，内容包括：文献 阅读、科研调研、研究方法、条件准备、科学实验、理论分析和文字总结等。最迟在第三学 期末，根据培养计划制订“论文开题报告”。研究生在论文撰写阶段，应根据论文选题，锻炼自己的实际动手能力，要求做到能熟练 使用 Cadence、Matlab、MatriXx、Solidedge、I-deas、Ansys 等软件进行仿真分析与结构设 计（结合课题需要选择）。论文要概念清楚、理论推导正确、原始数据和试验数据可靠，计算无误，分析严谨、条 理清晰、文字通顺、立论明确、有新的见解，能反映出研究生有较强的独立工作能力和良好 的科学作风。研究生在

19、规定的学习年限内完成培养计划所规定的课程学习，取得了规定的学分，完成 学位论文工作并向所研究生办提交规定份数的正式论文后，征得导师同意，方可向研究生管 理部门提交论文答辩申请书。论文工作时间一般为一年。所研究生管理部门对申请人的申请书、政治思想品质、硕士学位课程的学习、硕士学位 论文工作等方面进行全面审查，确认符合学位条例暂行实施办法的规定后，便为其聘请一至 三位与论文有关学科的专家评阅论文，评阅人对论文应写出详细的学术评语，供论文答辩委 员会参考。按评阅结果，提出是否同意申请人答辩的意见，如同意答辩，则报请所学位评定 分委员会批准，并按中华人民共和国学位条例暂行实施办法的规定，组成论文答辩委

20、员 会，成员中要有外单位专家，最迟在论文交出两个月内组织研究生进行学位论文答辩，答辩 后，由论文答辩委员会提出研究生是否毕业和是否授予硕士学位的建议，经所学位评定分委 员会审定后，作出是否同意研究生毕业和否报院审批授予学位的决定。对报院审批授予学位 的研究生，必须按院学位委员会要求的时间和数量向所研究生管理部门提交论文及其论文摘 要（约2000s3000左右汉字）。论文答辩按照中华人民共和国学位条例暂行实施办法进行。附表一惯性系统及总研体究设方计向、课惯程性设系置统控制理论类别课程编号课程名称学时学分备注必考查 修课S202D011微机接口技术（实验技能）402.0任选2学 分S202D012

21、DSP的原理与应用（实验技 能）402.00707A003陀螺仪原理402.0S131A001科学技术论与方法论903.0S131A018高级英语602.0学S131A019英语听说602.0S131A007应用数学基础854.0位S203A014计算机控制系统402.0S203A013随机过程及系统辩识402.0课S203A012现代控制理论402.0S203A017优化系统402.00707A001陀螺仪与惯性导航603.0选S203C022自适应控制系统301.5S203C008并彳丁处理与分布式系统301.5修S203C077智能控制原理与系统301.5S04C008并彳丁处理与分布式

22、系统201.0课S203C013实验数据处理301.5S203C020检测技术及信息处理201.5说明：攻读该研究方向的硕士研究生，除完成规定的学分外，应自修线性系统、矩 阵理论、计算机图象处理技术、VisualC+编程等课程，要求做到能熟练使用Cadence、 Matlab、MatriXx 软件进行设计与仿真分析。类别课程编号课程名称学时学分备注必考S202D011微机接口技术（实验技 能）402.0任选2 学分查 修课S202D012DSP的原理与应用（实验 技能）402.00707A003陀螺仪原理402.0S131A001科学技术论与方法论903.0S131A018高级英语602.0学

23、S131A019英语听说602.0S131A007应用数学基础854.0位S131A011计算机技术及应用基础402.0S204A001现代数字电路技术301.5课S204A002随机数字信号处理301.5S131A024随机过程基础402.00707A002组合导航与信息处理技 术402.0S204C079计算机网络301.5选S204C005数字信号处理器及其应 用301.5修S204C009FPGA原理与应用301.5S204C010模糊技术201.0课S204C020自动测试系统301.50707A001陀螺仪与惯性导航603.0附表二组合导航研系究统方、向导课航程信设息置处理技术说明

24、：攻读该研究方向的硕士研究生，除完成规定的学分外，应自修自动控制原理、 随机过程、矩阵理论、VisualC+编程等课程，要求做到能熟练使用Cadence、Mat lab、 MatriXx 软件进行设计与仿真分析。附表惯性精仪密表惯理性论传与感设器计制、造惯”性研仪究表方测向试课与程建设模置技术类别课程编号课程名称学时学分备注必考 查 修课S202D011微机接口技术（实验技 能）402.0任选2学分S202D012DSP的原理与应用（实 验技能）402.00707A001陀螺仪与惯性导航603.0学位课S131A002科学技术论与方法论903.0S131A018高级英语602.0S131A01

25、9英语听说602.0S131A007应用数学基础854.0S131A011计算机技术及应用基础402.0S202A019测试信号处理301.5S202A002现代传感技术402.0S202A003动态数据的建模与处理402.0S131A030有限元方法402.00707A004陀螺仪设计与试验603.0选修课S201A005机械控制工程402.0S202C035精密测控技术301.5S202A003先进制造技术（AMT）201.0S201C027智能诊断与动态测控技 术301.5S202C009CCD应用技术301.5S202C068可编程ASIC设计及应 用301.5说明：攻读该研究方向的硕

26、士研究生，除完成规定的学分外，应自修精密机械设计、 系统辩识、随机过程、自动控制原理等课程，要求做到能熟练使用Solidedge、I-deas、 Ansys 等软件进行仿真分析与结构设计。类别课程编号课程名称学时学分备注必考查 修课S202D011微机接口技术（实验技 能）402.0任选2学分S202D012DSP的原理与应用（实 验技能）402.00707A001组合导航与信息处理技 术402.0S131A001科学技术论与方法论903.0S131A018高级英语602.0学S131A019英语听说602.0S131A007应用数学基础854.0位S131A011计算机技术及应用基础402.

27、0S203A012现代控制理论402.0课S202A002现代传感技术402.0S202A003动态数据的建模与处理402.00707A005潜艇操纵自动化502.50707A006水面舰艇航行控制理论301.5选S203C022自适应控制系统301.5S203A014计算机控制系统402.0修S203C077智能控制原理与系统301.5S204C010模糊技术201.0课S203C061多微机系统及应用301.5S201C042电液比例伺服控制301.5附表四舰艇操纵自动化技术”研究方向课程设置说明：攻读该研究方向的硕士研究生，除完成规定的学分外，应自修线性系统、矩 阵理论、计算机图象处理技术、VisualC+编程等课程，要求做到能熟练使用Cadence、 Matlab、MatriXx 软件进行设计与仿真分析。自开硕士研究生专业课程的教材和参考用书（略）