干思思

谷豐

從神秘軍用品到炫酷玩具，再到用于生產(chǎn)生活的實用性工具，一場關(guān)于無人機的變革，正在到來。而這一變革的到來，得益于眾多科研人員的攻堅克難。來自中國科學(xué)院沈陽自動化所的研究員谷豐，正是這技術(shù)攻堅者之一。

形成研究閉環(huán)，讓技術(shù)實用化

在南京理工大學(xué)讀了六七年書，等到要讀博士時，身為沈陽人的谷豐還是決定回到家鄉(xiāng)去?！罢衽d東北戰(zhàn)略”的提出成為召喚他回鄉(xiāng)建設(shè)的號角。2007年，經(jīng)過激烈角逐，谷豐成為那年中國科學(xué)院沈陽自動化所機器人學(xué)研究室被錄取的六人之一。

雖然被稱為“空中無人飛機”，但本質(zhì)上來說，無人機技術(shù)屬于機器人學(xué)的一種，以嵌入式計算機為硬件核心，以自適應(yīng)控制為算法的飛控體系，是目前新型無人機技術(shù)發(fā)展的重大推力，也是其核心所在。如何促進單機的智能飛行？如何實現(xiàn)多機的智能協(xié)同？如何提升無人機任務(wù)自主性？這是十余年來擺在研究人員面前的3個主要研究方向。

谷豐從博士期間就開始了多機器人智能協(xié)同的理論研究。2011年畢業(yè)后，他繼續(xù)留在了機器人學(xué)研究室，在理論研究方面，逐漸構(gòu)建起了多機器人主動協(xié)同理論框架。該框架充分考慮多特種機器人的應(yīng)用效能，將多機器人協(xié)同感知與協(xié)同控制決策統(tǒng)一到一個整體理論框架，從而有效提升其協(xié)同目的性和效率。多年來，其所在方向獲批了多項國家級重大、重點項目，發(fā)表三十多篇國際學(xué)術(shù)論文，并獲得遼寧省自然科學(xué)成果獎一等獎，同時獲批國內(nèi)外發(fā)明專利各十多項，在空中、地面、水面等無人平臺上都獲得了應(yīng)用推廣。

采用以應(yīng)用需求為引導(dǎo)，基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)突破和示范應(yīng)用相結(jié)合的方式，形成閉環(huán)的研究過程，實現(xiàn)技術(shù)的實用化，成為谷豐一直堅持的科研特色。

“打鐵還需自身硬”，?？杏补穷^

然而，隨著無人機技術(shù)走出實驗室，谷豐意識到，繼續(xù)深挖無人機技術(shù)難點、進一步拓展其應(yīng)用場景的必要性。自2016年起，谷豐開始了無人直升機系統(tǒng)的研制工作，其中，大載荷無人直升機系統(tǒng)的研發(fā)是他啃下的第一塊硬骨頭。

“我們接手時，該課題剛經(jīng)歷了一次比較大的挫折，導(dǎo)致開頭就比較艱辛?！贝送?，協(xié)調(diào)場地使用、尋找適合測試的天氣等也非易事。因為日出前和日落后的氣流一般比較穩(wěn)定，那段時間，谷豐和同事常常起早貪黑，凌晨3點便爬起來。等到太陽落山了，就著余暉又再次進行試飛操作。在現(xiàn)場觀測試飛時，谷豐的心也始終懸著?！翱罩袩o人機沒有像地面和水面的平臺，一旦發(fā)生意外，就意味著墜毀?！薄按蜩F還需自身硬”，于是，在技術(shù)上進行縝密地論證，在質(zhì)量上進行嚴格管控，確保萬無一失，成為谷豐對團隊和自己提出的高要求。

2017年，經(jīng)歷了艱難的研發(fā)過程后，大載荷旋翼無人機正式亮相。它在國內(nèi)首次成功實現(xiàn)了該噸位無人直升機的甲板自主起降、小型渦軸發(fā)動機適配飛行、高速大機動飛行等項目，實現(xiàn)了飛行控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等核心部件與技術(shù)的國產(chǎn)化，受到各方高度關(guān)注和廣泛報道。

此外，谷豐還曾主持研制通用型水面無人平臺，該平臺多次參與消防救災(zāi)示范演練，取得了顯著的社會效益。

攻堅克難，延續(xù)自身科研特色，未來，谷豐將繼續(xù)朝著無人機發(fā)展的技術(shù)層級邁進，為早日實現(xiàn)無人機技術(shù)的感知與交互而努力。