Top 5 đề thi Đánh giá năng lực trường ĐH Bách Khoa Hà Nội năm 2023 - 2024 có đáp án (đề 5)

Sản phẩm trạm thu di động tín hiệu vệ tinh cho hiệu suất bắt tín hiệu cao vừa được nhóm nghiên cứu Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Micro-Nano, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội chế tạo và thử nghiệm thành công. Thiết bị của nhóm nghiên cứu là trạm di động, dễ dàng di chuyển, và có thể bắt tín hiệu vệ tinh. Hệ thống không bị giới hạn phạm vi truyền tín hiệu, có thể tiếp sóng khắp mọi nơi. So với sóng vô tuyến trạm cố định, trạm thu di động tín hiệu vệ tinh rẻ bằng 1/5 thiết bị nhập ngoại, hỗ trợ thông tin liên lạc tàu biển.

Thạc sĩ Hồ Anh Tâm, thành viên chính nhóm nghiên cứu chia sẻ, năm 2010 nhóm bắt tay triển khai, khi đó công nghệ truyền hình vệ tinh chưa phát triển mạnh. Các bộ phận của trạm thu từ các cảm biến, trục tự do, hệ thống điều khiển đến lập trình thuật toán đều được nhóm làm chủ thiết kế và chế tạo.

Trạm thu di động có cấu tạo gồm một chảo anten dạng parabol để thu tín hiệu truyền hình vệ tinh. Tín hiệu tiếp tục được truyền tới đầu thu giải mã bằng cáp đồng. Việc thay đổi phương hướng của chảo anten được điều khiển bởi bốn trục tự do (gồm góc phương vị, góc nghiêng, góc ngẩng, góc phân cực) và cảm biến từ trường độ phân giải cao do nhóm nghiên cứu chế tạo.

Thông qua lập trình, cảm biến có chức năng ghi nhận những chuyển động của chảo anten, phát hiện góc lệch so với vệ tinh, từ đó, gửi tín hiệu đến bộ điều khiển động cơ để tự động điều chỉnh chảo anten theo hướng vệ tinh. Nhóm nghiên cứu dành nhiều thời gian để nghiên cứu điều khiển các cảm biến bằng lập trình thuật toán. Cảm biến, hệ thống điều khiển luôn có sai số nhất định, nhưng đối với thông tin vệ tinh, chỉ cần lệch 0,1 độ dưới mặt đất, trên quỹ đạo có thể lệch đến vài kilômét, như vậy rất khó để bắt được tín hiệu của vệ tinh.

“Phần cơ khí của trạm thu di động này có thể thiết kế và gia công độ chính xác cao sử dụng các công nghệ cơ khí hiện đại hiện nay. Tuy nhiên, phần quan trọng nhất quyết định chất lượng tín hiệu trạm thu nằm ở cảm biến đo lường độ chính xác cao và thuật toán điều khiển bám hướng, đây chính là công nghệ lõi của nhóm nghiên cứu trong hệ thống thiết bị này”, thạc sĩ Tâm nói.

Trải qua nhiều phiên bản trạm thu khác nhau, từ sơ khai, sau đó được cải tiến liên tục, phiên bản hiện tại đã xác định vị trí vệ tinh nhanh và chính xác hơn. Năm 2019, nhóm đưa thiết bị chạy thử nghiệm trên vùng biển Cát Bà, Hải Phòng. Kết quả cho thấy tốc độ đáp ứng tín hiệu của trạm thu di động có thể hoạt động tốt trong điều kiện gió cấp 4, biến động nhẹ. Tốc độ quay góc anten đạt 12 độ mỗi giây, tiêu hao điện khoảng 20W, tín hiệu bám vệ tinh đáp ứng nhu cầu truyền thông tin liên lạc về đất liền và hoạt động trên tàu.

Hiện có 10% tàu cá trên biển có phương tiện thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến từ các trạm phát triển đất liền nhưng chỉ bắt được tín hiệu trong phạm vi khoảng 50-60 km. Theo thạc sĩ Tâm, thiết bị có kích thước nhỏ gọn, khả năng bám tín hiệu nhanh, tiết kiệm điện năng, trong khi giá thành chỉ bằng 1/5 so với thiết bị nhập ngoại. Vì vậy, sản phẩm vừa hoàn thiện đã ngay lập tức được một số doanh nghiệp đặt hàng phục vụ cho tàu đánh cá lớn, tàu du lịch. “Sản phẩm sẵn sang chuyển giao cho đơn vị trong nước. Thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục phối hợp với Bộ Quốc phòng để cải tiến thêm một số tính năng nhằm phục vụ tàu quân sự trong vùng bão, vùng cứu hộ”, thạc sĩ Tâm cho biết thêm.

(Theo Nguyễn Xuân, Việt Nam lần đầu chế tạo trạm thu di động tín hiệu vệ tinh, Báo VnExpress, ngày 17/1/2021)

Bãi biển Nha Trang (Khánh Hòa) được coi là một trong những bãi biển đẹp nhất thế giới nhưng hàng ngày những con sóng đang “gặm” dần. Theo GS.TS. Nguyễn Trung Việt, Phó hiệu trưởng Trường Đại học Thủy lợi, các nghiên cứu gần đây đều chỉ ra sự xói mòn nghiêm trọng. “Đây là thực tế được chứng minh bằng các nghiên cứu cụ thể, nếu không sớm có biện pháp ngăn chặn kịp thời thì rất có thể những bãi biển đẹp sẽ biến mất…”, GS. Việt nói.

Thông qua nhiệm vụ Nghị định thư giữa Việt Nam và Pháp, Bộ Khoa học và Công nghệ giao Trường Đại học Thủy lợi là đơn vị chủ trì, GS. Nguyễn Trung Việt làm chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng động học hình thái vùng vịnh và đề xuất ứng dụng các giải pháp tái tạo, nâng cấp bãi biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa có tính đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu”. Sau ba năm triển khai, GS Việt cho biết, các nhà khoa học trong nước cùng với các chuyên gia Pháp sử dụng nhiều công nghệ mới để làm rõ hơn chế độ thủy thạch động lực và quá trình biến động hình thái bờ biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng nhiều phương pháp kết hợp, trong đó phân tích các yếu tố thủy sản văn, thủy động lực ven bờ kết hợp với diễn biến hình thái vùng cửa sông và bờ biển. Việc khảo sát thực địa tại hiện trường, điều tra, cùng với các dữ liệu phân tích nghiên cứu trên mô hình toán đã thiết lập, lựa chọn áp dụng mô hình toán thích hợp để mô phỏng các diễn biến thủy động lực, hình thái vùng ven biển.

“Chúng tôi kết hợp nhiều công nghệ mới như DRONE, LIDAR do phía Cộng hòa Pháp chuyển giao để khảo sát, đánh giá các yếu tố động lực biển: đo mực nước tự động trong thời gian liên tục; đo dòng chảy và sóng trong thời gian dài hạn bằng thiết bị ADCP; sử dụng các phần mềm ứng dụng trong nghiên cứu bằng mô hình toán… để có bộ dữ liệu chi tiết từ đó có thể đề xuất được các giải pháp chính trị phù hợp”, GS. Việt nói.

Thông qua nhiệm vụ này, lần đầu tiên ở khu vực phía Bắc vịnh Nha Trang, đã thiết lập thành công hệ thống video-camera trực tuyến để giám sát diễn biến đường bờ biển và các tham số động lực sóng. Hệ thống video-camera theo thời gian thực này được kết nói với máy chủ đặt tại Trường Đại học Thủy lợi cung cấp bộ cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc nghiên cứu.

Lắp đặt hệ thống video-camera, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc triển khai công nghệ giải đoán hình ảnh diễn biến bờ biển bằng việc xây dựng bộ phần mềm bằng ngôn ngữ Matlab. Đây là bộ số liệu rất quan trọng và có ý nghĩa phục vụ cho việc hiệu chỉnh, kiểm định mô hình toán và làm rõ cơ chế xói lở bờ biển theo mùa và dài hạn.

Bên cạnh đó, các công nghệ cho phép việc giải đoán các yếu tố động lực sóng (chiều cao sóng H, chu kỳ sóng T), trắc ngang bãi (beach profiles) và tính toán được dễ dàng khối lượng bùn cát thay đổi trong thời đoạn yêu cầu ở khu vực tính toán. Từ kết quản này, nhóm nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình nuôi bãi nhân tạo, nuôi bãi nhân tạo kết hợp mỏ hàn ngầm. Từng phương án được thiết kế sơ bộ, khái toán giá thành chi tiết và chỉ rõ những ưu điểm, tồn tại của từng phương án.

GS Việt khẳng định, việc nghiên cứu, tiếp nhận công nghệ tiên tiến hiện không còn là bài toán khó với Việt Nam. Điều quan trọng, sau khi nghiên cứu, xác định được nguyên nhân, giải pháp nhưng để ứng dụng là câu chuyện cần phải được các cơ quan Nhà nước có thẩm quyền tạo cơ chế và các doanh nghiệp đồng hành.

“Nếu có sự tạo điều kiện của các cơ quan nhà nước có thẩm quyền và sự vào cuộc của các doanh nghiệp cùng hợp tác công tư thì việc kết hợp giữa doanh nghiệp và nơi ứng dụng cùng các nhà khoa học sẽ thuận lợi hơn rất nhiều trong việc đưa công nghệ mới vào Việt Nam”, GS. Nguyễn Trung Việt nói và kiến nghị Bộ Khoa học và Công nghệ xem xét ứng dụng các công nghệ quan trắc mới đã áp dụng thành công trong khuôn khổ đề tài tại bãi biển Nha Trang để phục vụ cho công tác quan trắc, giám sát và nghiên cứu diễn biến các bãi biển cát ở khu vực miền Trung Việt Nam.

Theo nghiên cứu của Viện Di truyền Nông nghiệp, cả nước mỗi năm sản xuất trung bình khoảng 43 triệu tấn thóc, đồng thời tạo ra khoảng 60 triệu tấn dư lượng sinh khối gồm rơm rạ (cắt sát gốc), trấu và cám được thải ra trong quá trình sản xuất, chế biến gạo. Qua phân tích thành phần hóa học, mỗi tấn rơm rạ có chứa tới trên 8 kg nitơ hữu cơ và nhiều hợp chất hóa học có giá trị kinh tế cao. Nếu đốt toàn bộ lượng rơm rạ trên tương đương tiêu hủy một nguồn phân bón đạm lên tới 480.000 tấn đồng thời gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Để giải quyết tình trạng trên, các nhà khoa học Viện Di truyền Nông nghiệp đã phối hợp với các viện và doanh nghiệp trong và ngoài nước phát triển các loại vật liệu mới từ các chế phẩm bã mía, rơm và trấu lúa, giúp nâng cao giá trị kinh tế, phát triển nền nông nghiệp tuần hoàn. Công trình được tiến hành từ năm 2016, do GS.TS. Đỗ Năng Vịnh chủ trì. Nhóm nghiên cứu đã hợp tác và tiếp thu chuyển giao công nghệ từ CHLB Đức để xây dựng thành công ba quy trình: Quy trình sản xuất hạt phân bón bổ sung vi sinh; Quy trình sản xuất màng/hạt lọc nước; Quy trình sản xuất vải địa kỹ thuật đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn Châu Âu.

GS. Vịnh cho hay: “Đây là những nghiên cứu cơ bản với tiềm năng ứng dụng khả thi nhất hiện nay về công nghệ chế biến sinh khối của hai loại cây trồng mía và lúa, hai loài có quy mô sản xuất lớn nhất và có khối lượng sinh khối phế phụ phẩm lớn nhất, tập trung nhất ở nước ta và trên thế giới. Các nhà nghiên cứu đã xác định tiềm năng sinh khối, dư lượng sinh khối và khả năng chuyển hóa sinh khối thành các vật liệu mới và hướng tới xây dựng nền công nghiệp sinh khối ở nước ta.”

“Ba quy trình đều dựa trên các nghiên cứu cơ bản về các đặc tính hóa lý, thành phần hóa học, cấu trúc của dư lượng sinh khối, từ đó sản xuất ra các sản phẩm mới có giá trị lý luận và thực tiễn, có tính mới về đặc tính, chất lượng sản phẩm và khả năng ứng dụng. Đặc biệt tất cả các sản phẩm đều được sản xuất lần đầu tiên ở nước ta từ các nguồn dư lượng sinh khối hai cây lúa và mía”, GS. Vịnh nói.

Trong công đoạn đầu, nhóm tiến hành xử lý và phân loại phế phẩm mía và lúa, các sợi dài được tách riêng để sản xuất vải địa sinh học, loại ngắn hơn dùng để chế tạo hạt hữu cơ để làm nguyên liệu phân bón vi sinh và màng/hạt lọc nước.

Rơm rạ và các sợi bã mía dài (lớn hơn 6 mm) được đan dệt thành tấm thảm dệt (vải địa sinh học với khổ rộng 4 m, chiều dài trung bình 50m) giúp che phủ đất, tạo thảm xanh, chống xói mòn, sạt lở, rửa trôi, bảo vệ đất chống sa mạc hóa. Dự án đã tiến hành sản xuất 600 kg tấm vải địa kĩ thuật, mỗi tấm có chiều dài trung bình 50m, chiều rộng 2,4 m (diện tích chung đạt 1900 m²) để ứng dụng trên đất dốc tỉnh Thanh Hóa. Kết quả thảm giúp hình thành thảm cỏ sinh trưởng tốt, chịu hạn, chống xói mòn tốt hơn hẳn so với đối chứng. Nếu việc sản xuất thảm dệt sinh học được thực hiện thông qua nhập khẩu dây chuyền thiết bị dệt thảm từ các đối tác CHLB Đức.

Quy trình sản xuất phân bón bổ sung vi sinh dễ thực hiện, dựa trên ứng dụng hai loại chế phẩm vi sinh: giúp tăng cường quá trình lên men sinh khối và thúc đẩy quá trình phân giải lân, cố định chất nitơ, kích thích sinh trưởng và bảo vệ thực vật. Sản phẩm hạt hữu cơ vi sinh đã được ứng dụng làm giá thể trồng rau công nghệ cao, trồng mía và ươm giống mía cây mô đạt kết quả tốt, tăng cường các chỉ số sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng sản phẩm cây trồng. Ứng dụng hạt phân bón hữu cơ vi sinh trong sản xuất dưa vàng Kim Hoàng Hậu cho kết quả ưu việt hơn so với đối chứng về tất cả các chỉ tiêu cấu thành năng suất và chất lượng quả dưa.

Quy trình sản xuất màng/hạt lọc nước đã được xây dựng và có thể áp dụng trên diện rộng để làm sạch nước, giảm ô nhiễm nguồn nước. Quy trình này hoàn toàn có thể đạt quy mô công nghiệp với việc nhập khẩu hệ thống thiết bị từ các đối tác Đức.

“Việc làm chủ quy trình công nghệ sản xuất các vật liệu mới phục vụ nông nghiệp, hỗ trợ chuyển giao cho doanh nghiệp không chỉ tận thu các giá trị dinh dưỡng và vật liệu từ cây mía và lúa, mà còn nâng cao giá trị kinh tế hai loại cây này, góp phần phát triển nền nông nghiệp tuần hoàn”, GS. Vịnh nói.

Theo GS Vịnh, ngoài làm chủ công nghệ, vấn đề dây chuyền thiết bị, công nghệ đồng bộ cũng là yếu tố quyết định để mô hình có thể mở rộng từ thử nghiệm đến sản xuất bán công nghiệp và công nghiệp. Do vậy, nhóm nghiên cứu mong muốn tiếp tục mở rộng hợp tác quốc tế và tăng cường hỗ trợ các doanh nghiệp hợp tác xã trong nước để triển khai nhiều mô hình sản xuất tại các địa phương.