創(chuàng)新的動力源自技術(shù)的積累

 

　　空中機器人又叫無人機，近年來在智能機器人家族中，隨著市場需求的不斷增長和技術(shù)水平的發(fā)展，它已成為科研活動最活躍、技術(shù)進步最大、研究及采購經(jīng)費投入最多、實戰(zhàn)經(jīng)驗最豐富的領(lǐng)域。AF811空中機器人從項目立項到河南舞陽演示，加起來也就不到一年的時間。而在短時間內(nèi)之所以能夠研發(fā)出一套復(fù)雜而又先進的系統(tǒng)，依賴于自控所長期的技術(shù)積累和快速研發(fā)體系。對于民品而言，時間就是市場，只有將產(chǎn)品更快更好地推向市場，才能在競爭中占得先機。自控所的GNC-LAB（制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制一體化研發(fā)環(huán)境）便是這種研發(fā)模式的金鑰匙。利用長期積累的科研經(jīng)驗，自控所將已驗證的控制體系構(gòu)架和成熟算法，采用模塊化技術(shù)封裝到基于Matlab的流程化軟件中，從而實現(xiàn)了由飛機模型辨識、控制律/制導(dǎo)律設(shè)計，到自動代碼生成、半物理仿真、優(yōu)化計算、試飛驗證全流程的高效快速迭代，大大加快了產(chǎn)品推出和優(yōu)化的速度。

 

　　為了使AF811系統(tǒng)適應(yīng)于更多作物和更廣闊地域范圍的噴施作業(yè)任務(wù)，產(chǎn)品的可靠性便成了設(shè)計成功與否的關(guān)鍵，而這一點自控所也有自己的法寶。GNCC一體化計算機搭載了嵌入式實時操作系統(tǒng)，集成了差分GPS、數(shù)據(jù)鏈、IMU、空速管等多種傳感器和功能模塊，功耗低、運算速度快、接口全面，大大提高了飛控和導(dǎo)航系統(tǒng)可靠性，有效降低了體積、重量與研制成本。以姿態(tài)解算功能的實現(xiàn)為例，基于MEMS低成本慣性器件結(jié)合自控所先進的解算算法，在與國外成熟產(chǎn)品取得相同姿態(tài)精度的同時，使姿態(tài)解算功能實現(xiàn)的成本降低了20倍，重量減輕了35倍，不僅實現(xiàn)了項目的快速研發(fā)，也促進了制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)的一體化與小型化。便攜式地面控制站也是空中機器人的重要組成部分，該產(chǎn)品的研發(fā)使操作人員從散亂的設(shè)備和電纜中解放出來。高度集成化的設(shè)計大大簡化了飛行準備和操作使用的流程，友好的交互界面使得非專業(yè)人員亦可輕松使用，而系統(tǒng)化的設(shè)計和集成式的產(chǎn)品研發(fā)模式，也大大降低了地面站的故障率。

 

　　AF811空中機器人取得的良好表現(xiàn)與自控所深厚的技術(shù)積累密不可分。在項目研制中，自控所統(tǒng)籌規(guī)劃，充分發(fā)揮飛行控制與慣性導(dǎo)航兩大專業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，密切配合、協(xié)同合作，使GNC一體化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

 

　　智能機器人的新使命

 

　　智能機器人近幾十年的發(fā)展史，是一個不斷挑戰(zhàn)自我、彰顯控制科學(xué)魅力的歷史，也是一部從摸索仿制走向自主創(chuàng)新的勵志史。21世紀的競爭是以知識經(jīng)濟為中心，以創(chuàng)新能力為基礎(chǔ)，以全球為競技場的競爭。自控所智能機器人事業(yè)一路走來，經(jīng)歷了很多風(fēng)風(fēng)雨雨，也歷練了一支精銳之師，從空中高性能機器人向地面多用途機器人領(lǐng)域拓展，再到機器人組網(wǎng)一體化協(xié)同是機器人未來發(fā)展的必經(jīng)之路，也是時代賦予智能機器人的新使命。其中，創(chuàng)新便是智能機器人發(fā)展的不竭動力，是航空事業(yè)進步的靈魂，更是建設(shè)創(chuàng)新型國家，真正實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的有力保障。

 

　　智能機器人已在我國航空科技中大放異彩、屢建奇功，它在科學(xué)概念和技術(shù)應(yīng)用之間架起了一座橋梁，它使科學(xué)技術(shù)得以快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，它符合現(xiàn)代科技發(fā)展的客觀規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律，奏響了時代創(chuàng)新的最強音。我們有理由堅信，智能機器人將在我國自主創(chuàng)新的舞臺上譜寫出更加輝煌的篇章?。ㄗ髡邌挝粸橹泻焦I(yè)自控所 張寧 李嘉 唐強）