從四川蘆山地震災(zāi)區(qū)到江蘇輸電線路巡檢作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，從參與海上試驗(yàn)到近距離為作物噴灑農(nóng)藥。過(guò)去的一年里，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研制的無(wú)人直升機(jī)飛越了華夏大地的江河湖海。
■本報(bào)記者 沈春蕾
無(wú)人直升機(jī)在雅安災(zāi)區(qū)執(zhí)行空中搜索排查任務(wù)。
十年前，我國(guó)的無(wú)人直升機(jī)相關(guān)技術(shù)還相對(duì)落后，應(yīng)用系統(tǒng)也處于空白狀態(tài)；十年后，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所面向國(guó)家與公共安全、災(zāi)難應(yīng)急救援及極端環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域需求，開(kāi)發(fā)了系列化無(wú)人直升機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)，這個(gè)項(xiàng)目也成為沈陽(yáng)自動(dòng)化所“一四五”戰(zhàn)略規(guī)劃中的“四個(gè)重大突破”之一。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人齊俊桐生于1981年，是沈陽(yáng)自動(dòng)化所最年輕的研究員.他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“飛行是很多‘80后’兒時(shí)的夢(mèng)想，沈陽(yáng)自動(dòng)化所為我們提供了圓夢(mèng)的舞臺(tái)。”
“最清晰的空中影像圖”
2013年4月23日，是一個(gè)讓齊俊桐和他的無(wú)人直升機(jī)團(tuán)隊(duì)終身難忘的日子。
蘆山地震發(fā)生后的第三天，在四川雅安地震災(zāi)區(qū)，搜救隊(duì)員們正在緊張地開(kāi)展排查工作。獲取蘆山縣龍門(mén)鄉(xiāng)紅星村9.5平方公里的房屋損毀信息，是當(dāng)天上午齊俊桐團(tuán)隊(duì)接到的任務(wù)。
最初，救援隊(duì)長(zhǎng)還對(duì)沈陽(yáng)自動(dòng)化所的“小飛機(jī)”心存疑慮，一上午的工作結(jié)束后，原定4小時(shí)的救援時(shí)間被縮短為約2小時(shí)，大大提高了救援隊(duì)的工作效率。
當(dāng)天下午，救援隊(duì)指揮主動(dòng)找到齊俊桐，要求他們攜帶“小飛機(jī)”，前往隆興鄉(xiāng)和清仁鄉(xiāng)單獨(dú)執(zhí)行13.4平方公里損毀房屋的排查任務(wù)。僅用了3個(gè)小時(shí)，他們就完成了救援人員全天的排查任務(wù)。
在龍門(mén)鄉(xiāng)古城村，齊俊桐團(tuán)隊(duì)的無(wú)人直升機(jī)在200米的飛行高度用所搭載的高清照相機(jī)，通過(guò)高精度定點(diǎn)懸停技術(shù)，對(duì)古城鎮(zhèn)災(zāi)區(qū)分塊進(jìn)行拍攝，隨后將拍攝到的影像拼成了一張完整的全景圖交給了當(dāng)?shù)卣途仍藛T，這張圖在當(dāng)時(shí)被評(píng)價(jià)為“最清晰的空中影像圖”。
這就是他們的工作——在地震災(zāi)區(qū)，齊俊桐團(tuán)隊(duì)每到預(yù)定搜索排查區(qū)域飛行后，都會(huì)將拍攝到的畫(huà)面實(shí)時(shí)回傳到地面控制臺(tái)。救援隊(duì)指揮官根據(jù)傳回來(lái)的畫(huà)面進(jìn)行決策，判定該區(qū)域是否可以被排除在救援范圍外。
此前，雖然無(wú)人直升機(jī)曾參加過(guò)北京鳳凰嶺的國(guó)家地震緊急救援培訓(xùn)基地救災(zāi)演習(xí)，但真實(shí)的地震救援與平日里的救災(zāi)演習(xí)存在很大差異，一切都是未知數(shù)。
“救災(zāi)沒(méi)有彩排，機(jī)會(huì)只有一次。”齊俊桐說(shuō)。對(duì)他們來(lái)說(shuō)，這次沒(méi)有彩排的行動(dòng)很成功，在四天四夜的救災(zāi)任務(wù)中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)技術(shù)問(wèn)題，并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用逐漸贏得了國(guó)家救援隊(duì)的信賴和認(rèn)可。
“80后”圓飛行夢(mèng)
王子銘是沈陽(yáng)自動(dòng)化所助理研究員，也是無(wú)人直升機(jī)團(tuán)隊(duì)成員之一，在四川雅安災(zāi)區(qū)負(fù)責(zé)無(wú)人直升機(jī)地面控制臺(tái)的工作。他為災(zāi)區(qū)的孩子們對(duì)無(wú)人直升機(jī)的熱情與好奇深深觸動(dòng)。
“我在像他們這么大的時(shí)候，哪里知道什么無(wú)人機(jī)。而現(xiàn)在，我們的無(wú)人直升機(jī)也為孩子們播下了夢(mèng)想的種子。”他說(shuō)。
齊俊桐說(shuō)他小時(shí)候也有一個(gè)飛行夢(mèng)。“從兒時(shí)的興趣愛(ài)好到研究專業(yè)的選擇，我熱愛(ài)我的工作，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了我的夢(mèng)想。”如今，齊俊桐總是帶著無(wú)人直升機(jī)出現(xiàn)在最需要的地方。
2009年，沈陽(yáng)自動(dòng)化所“南海號(hào)”旋翼飛行機(jī)器人第一次隨船進(jìn)行海上試驗(yàn)，并首次完成海面飛行試應(yīng)用。
2013年4月，應(yīng)江蘇省電力有限公司邀請(qǐng)，沈陽(yáng)自動(dòng)化所的無(wú)人直升機(jī)完成了對(duì)南京市江寧區(qū)500千伏東峰線多級(jí)桿塔的自主巡檢飛行及線路拍攝任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)了多處線路故障。
2013年8月，沈陽(yáng)自動(dòng)化所的無(wú)人直升機(jī)赴遼寧省撫順市清源地區(qū)，對(duì)多處輸電線路進(jìn)行了大范圍的自主巡線作業(yè)，排查暴雨天氣過(guò)后水毀輸電線路的運(yùn)行情況。
據(jù)了解，國(guó)家電網(wǎng)公司已在全國(guó)范圍內(nèi)選取10個(gè)單位作為試點(diǎn)，預(yù)計(jì)于2015年全面推廣無(wú)人直升機(jī)巡線。屆時(shí)大、中型無(wú)人直升機(jī)將在220千伏及以上交直流線路上開(kāi)展常規(guī)巡視和狀態(tài)巡視；小型無(wú)人直升機(jī)將會(huì)應(yīng)用于110千伏及以上線路單塔進(jìn)行巡視、故障巡視和小范圍通道巡查。
2013年11月，陜西楊凌國(guó)際會(huì)展中心里人頭攢動(dòng)，這里是第20屆中國(guó)楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。伴隨著“轟隆隆”的響聲，沈陽(yáng)自動(dòng)化所的SIA-100型農(nóng)業(yè)無(wú)人直升機(jī)正在進(jìn)行表演——它最快每小時(shí)施藥100畝，最長(zhǎng)飛行時(shí)間1小時(shí)，最大噴灑能力達(dá)每天500畝。
據(jù)王子銘介紹，目前SIA-100型農(nóng)業(yè)無(wú)人直升機(jī)已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，在沈陽(yáng)周邊地區(qū)進(jìn)行了玉米黏蟲(chóng)防治、海城水稻瘟病防治等噴灑作業(yè)，效果顯著，獲得了農(nóng)戶和相關(guān)部門(mén)的高度認(rèn)可。
人財(cái)物的支撐與保障
無(wú)人直升機(jī)為齊俊桐團(tuán)隊(duì)贏得了很多贊譽(yù)，然而成績(jī)的背后卻是這群“80后”辛苦的付出，自籌經(jīng)費(fèi)、摸索技術(shù)、當(dāng)修理工……
“夢(mèng)想支撐著我們一路走來(lái)。”齊俊桐說(shuō)。
10年前，美國(guó)、日本、奧地利等國(guó)大力投入無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)研發(fā)，由于其軍民兩用技術(shù)的特點(diǎn)一直嚴(yán)格控制出口。為了一改我國(guó)無(wú)人直升機(jī)技術(shù)相對(duì)落后、應(yīng)用系統(tǒng)空白的現(xiàn)狀，沈陽(yáng)自動(dòng)化所承擔(dān)了此項(xiàng)重任。由機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組織團(tuán)隊(duì)，專門(mén)突破無(wú)人直升機(jī)技術(shù)難題，針對(duì)無(wú)人直升機(jī)自主環(huán)境適應(yīng)、行為規(guī)劃、動(dòng)態(tài)避障、主動(dòng)容錯(cuò)、多機(jī)協(xié)調(diào)合作等問(wèn)題，提出有特色的解決方案和技術(shù)途徑。
“所里上下也為項(xiàng)目組的人才引進(jìn)和培養(yǎng)開(kāi)通綠色通道，我們組引進(jìn)‘百人計(jì)劃’A類研究員1人，破格提拔研究員1人，新增2名碩士導(dǎo)師、1名博士導(dǎo)師。”齊俊桐說(shuō)，“所里的科技處、工程處還安排專人負(fù)責(zé)無(wú)人直升機(jī)項(xiàng)目相關(guān)科研項(xiàng)目的申請(qǐng)工作，從項(xiàng)目策劃、項(xiàng)目申請(qǐng)、項(xiàng)目管理、成果申報(bào)等方面進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)，為重大項(xiàng)目的申請(qǐng)、重大成果的產(chǎn)出提供了支撐。”
近幾年來(lái)，無(wú)人直升機(jī)項(xiàng)目新增科研設(shè)備近千萬(wàn)元，為該領(lǐng)域的研究能夠保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)裝備提供了保障。
“雖然我們是一支年輕的團(tuán)隊(duì)，但我們有老一輩科研人員的技術(shù)指導(dǎo)，還有完備的軟硬件環(huán)境，沒(méi)有理由不作出點(diǎn)成績(jī)。”齊俊桐說(shuō)。
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