飞行器集群智能感知与协同控制四川省重点实验室
一、基本概况
2018年12月28日,四川省科技厅(川科函【2018】20号)批复立项建设飞行器集群感知与协同控制四川省重点实验室(Aircraft Swarm Intelligent Sensing and Cooperative Control Key Laboratory of Sichuan Province)。实验室依托电子科技大学建设,整合省内航空航天科研资源,“力学为基、信息为核、多域协同”, 集中优势科研力量聚焦无人飞行器集群前沿科技问题,系统性突破智能感知与协同控制共性关键技术;用好*****政策,快速转化一批研究成果;加强与国内无人飞行器行业相关研究院所合作,整合创新链条,提升科技创新的行业影响力;贯彻“新工科”培养理念,提升通用航空产业顶尖人才供给力度,进而构建科技研发、人才培养、产业发展的良性循环体系。通过几年努力,力争使实验室的研究水平和成果水平达到国际先进,将实验室建设成为全国领先的技术创新平台和人才培养基地,形成四川省通用航空产业发展的新动能,带动区域经济发展。
实验室下设4个研究室,分别为飞行器系统研究室、空间信息系统研究室、飞行器智能感知技术研究室、飞行器智能控制技术研究室。实验室主任为空天学院秦开宇教授,学术委员会主任为陈鲸院士。
二、实验室人才队伍情况
实验室目前拥有固定人员共计47人,包括教育部新世纪优秀人才4人,四川省学术与技术带头人1人,正高职称15人,副高职称28人,博士生导师15人,具有博士学位者40人,29人具有海外学习经历。研究队伍包括飞行器力学、导航制导与控制、电子信息工程、通信工程、控制工程、光学、机械工程等学科的人才。
三、实验室研究方向
以系统性突破飞行器集群常态化、大规模运行的共性关键技术为目标,设置了四个逐层递进、彼此关联、自成体系的研究方向,即是以集群系统建模为基础,构建集群通信网络,开发集群智能感知能力,实现集群协同控制。
(1)集群系统建模
研究多飞行体运动学、动力学与声光电多物理场信息交互而产生的复杂系统建模与性能评价新问题,为集群自组网、智能感知和飞行控制研究提供设计指导。重点研究:多飞行体运动学和动力学建模、多物理场耦合建模,突破任务能力、控制能力和健康状态等集群性能评价方法。
(2)集群自组网
研究飞行集群在拓扑动态变化、节点高速运动条件下的自组织通信网络,为集群感知与控制的实现提供稳定、可靠、安全的网络通信保障。重点研究:集群自组织通信网络、自组织移动云计算和自组网信息安全。
(3)集群智能感知
在飞行器集群高动态自组网基础上,研究飞行器集群多物理场、多空域分布式感知信息的获取及智能融合方法,为集群协同控制提供准确的环境态势感知信息。重点研究:多物理场信息感知、柔性载荷一体化体制,突破多场多域信息智能融合方法。
(4)集群协同控制
在集群智能感知基础上,研究飞行集群常态化、大规模运行涉及的飞行器自主飞行、多飞行器编队飞行和集群空中交通管理问题。重点研究:自主飞行控制与自适应决策、协同飞行控制与航迹规划、集群智能任务规划与空中交通管理。
通过上述四个研究方向深入研究以及彼此间的密切配合,将攻克集群系统设计、通信网络构建、智能感知方法和飞行控制策略四大关键环节,全面突破无人飞行器集群智能感知与协同控制共性关键技术,彻底解决复杂气象环境、地理环境下的大规模、常态化运行难题。
四、实验室科研条件
实验室办公与科研实验用房约2200余平米。拥有各种实验设备/平台价值2000余万元,主要有矢量信号发生器、网络分析仪、数字示波器、频谱分析仪、精密转动装置、T/R网络分析仪、模拟信号发生器、GNSS原理实验平台、信号转发及ADS-B地面接收设备、飞行器控制实验平台、结构和力学实验平台、导航实验平台等。价值超过10万元的设备/平台共有47台(套)。所有设备均制订操作规程及日常保养制度,由专业人员操作。
五、实验室科研成果
实验室团队在国家航空航天飞行器信息技术领域具有雄厚积累,为国家航空航天飞行器前沿科技攻关做出了突出贡献。近5年实验室团队承担国家级、省部级等各类项目67项,经费14170.84万元,获得奖励5项,发表SCI检索论文201篇,授权专利59件,发表论著4部。获得了一批重大成果:
1)实验室队伍承担某飞行器重大研制系列任务,突破了飞行器系统综合设计、组网、探测与控制等关键技术,代表电子科技大学被国家高技术主题专家组评为“科技攻关先进单位”。
2)实验室团队承担了某重大项目相关设备的研发任务,受到了相关部门的公开表彰。
3) 实验室团队在BD重大专项中做出了重要贡献,获得军队科技进步一等奖。