线性化流动——全速度势方程；亚音速线性化流动；可压缩性修正；超音速线性化流动。 跨音速流动——亚跨音速和超跨音速流动的速度势方程；普朗特-格劳尔规则；临界马赫数；阻力发散；超临界机翼；偏转机翼；面积规则。 一维流动——正常激波关系；一维加温流动；一维摩擦流动； 准一维流动——面积-速度关系；收敛/发散喷管和扩压器。 斜激波和膨胀波——斜激波关系；激波极图；压力-偏转图；激波相互作用；圆锥流；普朗特-迈耶膨胀波；超音速机翼。 非稳态超音速流动——激波管方程；爆炸
卫星任务 – 项目管理；系统工程；安全审查流程；安全要求；环境测试。 卫星子系统 – 电源控制系统；通信系统；指令与数据处理系统；结构系统；机构系统；热控系统；姿态控制系统。 卫星力学 – 轨道科学与力学；姿态力学；姿态控制。 立方星项目 – GMAT 和 MATLAB 编程。
本课程涉及各种航天推进系统，重点是航天器推进器。其目的是从基本原理出发，培养对这些多样推进系统的特性的理解，展示每种推进系统如何利用推进质量源和能量产生推力。 1. 热力学、可压缩流和准一维流的简介。 2. 空气喷气推进系统的分类——涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴、冲压喷气、超燃冲压喷气。 3. 航天器推进系统的分类——固体火箭发动机、液体火箭发动机、电推进。 4. 固体火箭发动机和液体火箭发动机的组件及其功能。 5. 燃烧基础——层流和湍流火焰、扩散和预混火焰、超音速燃烧。
系统组件、电子设备和无线电链路：无人航空系统（UAS）的常见系统组件：机体、舵机、推进系统（电机、电子调速器（ESC）、螺旋桨）、锂聚合物电池、无线电发射机和接收机、数传、地面控制站（GCS）和自动驾驶仪。 无人航空器的动力学建模：坐标系、运动学模型、动力学模型、无人航空器推进系统模型、控制器分配模型及模型线性化方法。 飞行控制框架：级联控制结构、位置控制、姿态控制及低级控制中的控制器分配。 航迹规划：无人航空器的全局路径规划，包括基于搜索的方法和样本路径方法。局部平滑轨迹生成方法。 自动驾驶系统集成与飞行模拟：开源飞行控制器；飞行模拟平台；编程和硬件接口；控制与规划算法的实现，自主航空机器人简介。 小型无人航空器飞行试验：硬件和软件的集成；室内实验室中的飞行试验。
惯性导航系统——参考坐标系；惯性导航原理；陀螺仪和加速度计；姿态估计与欧拉角。 卫星导航系统——卫星导航原理；GNSS单点定位的基本原理，测量建模。介绍GNSS实时动态定位在无人驾驶自主系统（UAS）导航中的应用。 综合导航系统——卡尔曼滤波与估计理论；惯性导航与卫星导航的综合；冗余性和一致性检查。 UAS视觉导航——视觉传感器模型，视觉匹配的基本原理，特征跟踪，视觉定位与导航。 UAS状态估计——状态估计的概念，基于卡尔曼滤波的状态估计基本原理，因子图优化。UAV定位与导航中的状态估计示例。 案例研究——各种航空器导航与制导系统的规划与讨论。未来UAS导航与制导系统技术趋势的展望。
通讯系统：甚高频（VHF）无线电的工作原理、数据链通信、卫星通信等。 导航系统：无方向性信标（NDB）、甚高频全向信标（VOR）、测距仪（DME）、仪表着陆系统（ILS）、卫星导航等的工作原理。 监视系统：二次雷达（PSR）、一次雷达（SSR）、交通警报与防撞系统（TCAS）、广播式自动相关监视（ADS-B）等的工作原理。 空速计算机：空速管、气压计和马赫表的工作原理、空速仪表等。 惯性导航系统：磁罗盘、陀螺仪、加速度计、陀螺稳定平台和平台式惯性导航系统、死点定位。
1. 介绍与无线电理论：电磁辐射（无线电波）；偶极天线；极化；无线电频谱；频率、幅度、脉冲和相位调制；高频通信中的单边带（SSB）；脉冲调制；发射机分类；折射、反射、衍射和衰减；偶极、抛物面、相控阵和缝隙天线；VHF；VHF/UHF；信号传播；大气/电离层引导；多普勒效应； 2. NDB和ADF：地面定向；VDF下降程序；NDB频率；NDB定位器和信标；地面安装；BFO；非A1A和非A2A；ADF；心形极化图；RBI/RMI；NDB/ADF误差；ICAO要求的NDB定位精度；QDM和QDR截获； 3. VOR和VOR跟踪：VOR频率；工作原理；飞机导航接收设备；飞机安装；VOR指示器/OBI；ICAO要求的VOR精度；VOR误差；自监测功能；径向交叉切线； 4. 着陆辅助设备：DME，询问响应，要求精度，传输分类P0N，信标饱和。ILS航向道，下滑道，ILS在OBI、HSI和EFIS PFD上的显示，ILS CAT I、II和III的限制，MLS，工作原理，ICAO要求的精度； 5. 雷达：雷达理论，工作频率，脉冲雷达，雷达海里，影响方位和距离分辨率的因素，地面雷达，机载气象雷达（AWR），CWR（无线电高度表），提及多普勒雷达（MTR）； 6. 询问器：SSR询问器，工作原理，脉冲传输中的数字数据，模式A和C，ADS-B； 7. 区域导航系统（RNAV）、FMS & EFIS：ICAO附件11；B-RNAV和P-RNAV；基本RNAV的操作；B-RNAV的限制；RNP；FMC/FMS操作；内部数据库内容和结构；FMS设置程序；EFIS系统；识别和解释玻璃驾驶舱显示器；故障警告；SEI； 8. 全球导航卫星系统 - FANS & RNAV进近：ICAO对GPS的要求；GPS在ADS-B中的应用。
航空法、飞行规则与程序 - 航空法、飞行规则与程序涵盖：空中航行条例、香港航空信息出版物、香港民航（事故调查）条例、AOPA地面训练手册。 导航 - 天气、航空天气理论与服务、空中交通管制与空域、航空图、导航图与出版物、通信、雷达导航系统。 航空器 - 从飞行员视角介绍飞机仪表和机载导航与引导系统的基本知识。飞机性能、飞机重量与平衡。 航空医学因素与航空决策 - 基础航空生理学与健康管理、人类限制、压力与压力管理、驾驶舱人机工程学、决策过程与情景意识。
基本概念：航空生理学基础：飞行生理学基础，视觉，听觉，平衡，感觉输入的整合。健康管理：生物节律和睡眠，飞行员的问题领域，飞行中的失能；研究方法：统计分析，实验设计，专家访谈，模拟。认知人机工程学 - 人类信息处理，注意力和警觉性，感知，记忆，反应选择，人类错误和可靠性，心理模型和情景意识，人类可靠性理论和模型，错误管理，安全意识，协调（多机组概念），合作，沟通，驾驶舱管理：个性，态度和行为，显示，疲劳和压力管理，先进驾驶舱自动化。物理人机工程学：人体测量学，姿势，设计策略，工作站设计。
风 - 风的定义和测量，风的主要成因，全球大尺度环流，局部风，山波（驻波、背风波），湍流，急流。 热力学 - 湿度，物态变化，绝热过程。 云和雾 - 云的形成和描述，雾、霾。 降水 - 降水的发展，降水类型。 气团和锋面 - 气团和锋面。 气压系统 - 主要的气压区，反气旋，非锋面低气压，热带气旋。 气候学 - 气候带，热带气候学，中纬度典型天气形势，局部风及其相关天气。 飞行危害 - 结冰，湍流，风切变，雷暴，龙卷风，逆温，平流层条件，山区飞行危害，能见度降低现象。 气象信息 - 观测，气象图，飞行计划所需信息，气象服务。
地面导航辅助设备：NDB、VOR、DME、ILS等的基本原理。 惯性导航：惯性导航的基本原理；加速度计和陀螺仪等惯性传感器；惯性导航算法。 卫星导航：卫星导航的基本原理；接收机信号处理；独立定位与差分定位。 雷达：雷达的基本原理，包括主雷达、二次雷达、气象雷达、监视雷达等。 高级航空电子系统：在民航中的应用，如基于卫星的增强系统；基于地面的增强系统；自主完整性监控接收机。 多传感器集成：最小二乘估计与卡尔曼滤波；不同场景下精度与完整性的性能表现。
下一代空中交通管理系统概览：介绍空中交通管理系统及其运作。介绍下一代倡议在机场、空中交通管制和交通流量管理方面的定义、目标和益处。 下一代前后：比较改进的系统在通信、导航、监视、空中交通管制等方面的改进前后的差异。 空中交通管制与管理：下一代空中交通管理技术改进，包括交通管理、拥堵控制和容量管理，航空系统；空中交通管制及其辅助设备；无缝空中交通管理和导航服务；极端天气运行； 跑道排程与容量分析：跑道容量分析；机场航空侧和陆侧结构与布局；先到先服务启发式算法；跑道设计与配置。 实施下一代空中交通管理系统：如何在适当的地方实施下一代空中交通管理系统，以提高已部署能力的使用率，实现最大效益。基于航迹的操作（TBO）、空中和地面信息交换等。 空中交通管理系统和地面操作中的不确定性量化与风险评估：识别频繁的航空路线；地面车辆轨迹预测和碰撞风险评估；航空事故风险预测；起飞和降落中的风险评估、异常检测和不确定性量化。 不同国家的下一代空中交通管理系统及其全球协调：介绍不同国家下一代空中交通管理系统的特点，包括详细提出的计划或策略。美国与欧盟在下一代空中交通管理系统全球背景下的合作。 airspace 技术进步与性能指标：系统性能的测量；亚太地区机场协同决策制定的关键问题；下一代空中交通运输系统（NextGen）的关键要素；NextGen 的性能与关注点； airspace 技术演示（ATD）：ATD-2/ATD-3。 airspace 系统的未来愿景： airspace 系统需要容纳新兴用户和航空及航天创新商业模式。
航空工程中的运筹学、凸优化及优化方法；线性规划的基本定理；凸性的关系；单纯形法；对偶性。 资源规划与工程管理：运输与网络流问题；最小成本流；最大流；分支定界算法；启发式方法；关键路径法及航空工程项目中的资源规划。 航空工程应用：航空公司排班计划与优化；登机口分配计划与优化；跑道排班计划与优化；航空物流运输问题与优化；飞行路线优化。
人工智能（AI）基础：AI的基本概念和趋势；AI算法设计；深度学习；大型语言模型。 数据统计分析：数据处理；数据挖掘；数据可视化；主成分分析；数据驱动优化。 监督学习：最小二乘法和最近邻法；统计决策理论；线性回归方法；线性判别分析；分类；逻辑回归；支持向量机。 无监督学习：聚类；关联降维；K均值聚类；K近邻。 模型推断与平均：Bootstrap和最大似然方法；贝叶斯方法。 强化学习：强化学习的基本概念；马尔可夫决策过程（MDP）；Q学习。 在航空领域的应用：航空交通需求预测；航班延误预测；运营管理和动态定价；通过航空案例分析得出的管理启示和可操作见解。
航空公司的运营管理和航班路线管理：航空公司机队管理、机组管理、航线规划及可持续性；航空公司网络设计与航线规划；航空器生命周期及相关法规；人力资源管理：机组配对和排班管理。 运营和技术支持：维修、检查和大修的技术支持功能；维修计划的开发、实施和优化；库存支持模型及其实施； 可持续航空：航空业的碳预算；环境技术与未来飞行；航空器燃油消耗计算与减少；航空业排放的环境影响；可持续航空系统。
适航性 – 适航性要求、法规和标准；适航指令（AD）；航空器注册；型号合格证；产品、部件和器具的生产；适航证和飞行许可；航空运营规章；适航证续签；航空运营人认证；与其他当局的认证安排、人为因素和安全管理。 飞行标准 – 型别等级训练的批准要求和标准；飞行员执照及相关等级；低能见度运行；航空运营人执照要求；机组疲劳的避免。 执照与认证 – 航空医学问题；航空运营人执照；飞行员执照；航空器维修执照；缔约国之间的执照转换。 质量控制与保证 – 联合维修管理（JMM）；技术安排（TA）；维修管理说明（MME）；适航性控制程序；维修支持安排和外包维修。 事故预防与分析 – 安全管理系统（SMS）；事故分析；人为因素。 航空运营人执照（AOC） – CAD 360，AOC要求文件；航空器的运行，维修支持安排。 飞行操作 – 航空运营人执照，组织和设施，运行手册，培训和测试；应急和生存训练，客舱安全，安全管理。 国际与香港民航 – ICAO历史，附件，安全监督概念，安全监督系统；香港立法体系，香港特别行政区基本法，民用航空条例，香港航空导航（香港）条例；安全运行环境。
介绍：新兴城市空中交通（UAM）的基本概念和概览，包括车辆方面的内容、公众对UAM的接受度、无人航空器（UAV）的应用实例、引入UAM的前景与挑战以及潜在解决方案。 城市空中交通的挑战与影响因素：安全性、噪音、能源效率、环境影响、认证和政策、交通管理以及地面基础设施需求。 空域结构：定义、设计和分类低空空域；操作环境包括空域、操作类型、法规和程序。 航空器类型与性能：低空航空器的最新技术进步，包括电动航空器、无人机；航空器分类和监管要求。 UAM终端：支持UAM起降操作的终端区域设计；垂直起降机场/垂直起降点的位置、设计和管理。 机场容量与延误：低空机场容量评估与延误管理；需求与容量平衡技术。 需求管理：拥堵缓解的需求评估与管理策略；机器学习在需求预测中的应用。 城市空中交通管理：空中交通管理与控制策略；新的空中交通管制战术去冲突技术；基于增强的航空器性能和系统精度的新隔离标准。
介绍：神经人机工效学和认知科学在民航中的总体思想、原则和应用。 航空人类认知：空中交通管制员和飞行员的认知负荷、情境意识、疲劳、决策、注意力和压力。 数据分析：数据预处理、清洗、解释和可视化，以及神经心理生理数据的模式识别。 神经人机工效学的技术进步：认知状态建模、监测、预测、神经成像、神经反馈和脑机接口。 实验室和案例研究：神经人机工效学技术及模拟器教程。人类认知负荷监测和情境意识检测。
航空运输经济学导论：航空运输在全球经济中的角色和重要性；关键经济概念如机会成本、货币价值、供给与需求、不完全市场、市场体系（垄断、寡头垄断）、数量控制；航空运输市场的特性和结构；分析航空运输市场的经济模型和工具。 航空运输成本与生产：航空运输成本的构成和决定因素；航空运输生产中的规模经济和范围经济；成本和生产函数及其性质；航空运输的生产力和效率度量指标；成本降低和服务改进中的资源配置。 航空运输市场结构与竞争：航空运输行业的市场结构和行为；市场力量和竞争对航空运输绩效和福利的影响；航空运输行业的反垄断和竞争政策与法规。 航空运输政策与监管：航空运输政策和监管的目标和工具；航空运输政策和监管的演变与发展；航空市场的自由化；航空运输政策和监管对航空运输绩效和福利的影响。 航空运输定价与收益管理：航空运输行业的定价策略和方法；收益管理和优化模型与实践；航空公司之间的价格竞争。
人因基础：物理人因；认知人因；组织人因。 研究方法：统计分析，姿势分析，工作负荷评估技术，问卷/调查设计，用户实验设计。 事故分析与预防：事故预防管理；安全评估，危险识别与解决；瑞士奶酪模型；人因分析分类系统。 安全风险管理：人为错误与违规；人因可靠性分析；安全危险识别；风险评估。
