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，從參與海上試驗到近距離為作物噴灑農(nóng)藥。過去的一年里，中國科學院沈陽自動化研究所自主研制的無人直升機飛越了華夏大地的江河湖海。
■本報記者 沈春蕾
無人直升機在雅安災(zāi)區(qū)執(zhí)行空中搜索排查任務(wù)。
十年前，我國的無人直升機相關(guān)技術(shù)還相對落后，應(yīng)用系統(tǒng)也處于空白狀態(tài)；十年后，中國科學院沈陽自動化所面向國家與公共安全、災(zāi)難應(yīng)急救援及極端環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域需求，開發(fā)了系列化無人直升機及應(yīng)用系統(tǒng)，這個項目也成為沈陽自動化所“一四五”戰(zhàn)略規(guī)劃中的“四個重大突破”之一。
項目負責人齊俊桐生于1981年，是沈陽自動化所最年輕的研究員.他告訴《中國科學報》記者：“飛行是很多‘80后’兒時的夢想，沈陽自動化所為我們提供了圓夢的舞臺。”
“最清晰的空中影像圖”
2013年4月23日，是一個讓齊俊桐和他的無人直升機團隊終身難忘的日子。
蘆山地震發(fā)生后的第三天，在四川雅安地震災(zāi)區(qū)，搜救隊員們正在緊張地開展排查工作。獲取蘆山縣龍門鄉(xiāng)紅星村9.5平方公里的房屋損毀信息，是當天上午齊俊桐團隊接到的任務(wù)。
最初，救援隊長還對沈陽自動化所的“小飛機”心存疑慮，一上午的工作結(jié)束后，原定4小時的救援時間被縮短為約2小時，大大提高了救援隊的工作效率。
當天下午，救援隊指揮主動找到齊俊桐，要求他們攜帶“小飛機”，前往隆興鄉(xiāng)和清仁鄉(xiāng)單獨執(zhí)行13.4平方公里損毀房屋的排查任務(wù)。僅用了3個小時，他們就完成了救援人員全天的排查任務(wù)。
在龍門鄉(xiāng)古城村，齊俊桐團隊的無人直升機在200米的飛行高度用所搭載的高清照相機，通過高精度定點懸停技術(shù)，對古城鎮(zhèn)災(zāi)區(qū)分塊進行拍攝，隨后將拍攝到的影像拼成了一張完整的全景圖交給了當?shù)卣途仍藛T，這張圖在當時被評價為“最清晰的空中影像圖”。
這就是他們的工作——在地震災(zāi)區(qū)，齊俊桐團隊每到預(yù)定搜索排查區(qū)域飛行后，都會將拍攝到的畫面實時回傳到地面控制臺。救援隊指揮官根據(jù)傳回來的畫面進行決策，判定該區(qū)域是否可以被排除在救援范圍外。
此前，雖然無人直升機曾參加過北京鳳凰嶺的國家地震緊急救援培訓基地救災(zāi)演習，但真實的地震救援與平日里的救災(zāi)演習存在很大差異，一切都是未知數(shù)。
“救災(zāi)沒有彩排，機會只有一次。”齊俊桐說。對他們來說，這次沒有彩排的行動很成功，在四天四夜的救災(zāi)任務(wù)中沒有出現(xiàn)過技術(shù)問題，并通過實際應(yīng)用逐漸贏得了國家救援隊的信賴和認可。
“80后”圓飛行夢
王子銘是沈陽自動化所助理研究員，也是無人直升機團隊成員之一，在四川雅安災(zāi)區(qū)負責無人直升機地面控制臺的工作。他為災(zāi)區(qū)的孩子們對無人直升機的熱情與好奇深深觸動。
“我在像他們這么大的時候，哪里知道什么無人機。而現(xiàn)在，我們的無人直升機也為孩子們播下了夢想的種子。”他說。
齊俊桐說他小時候也有一個飛行夢。“從兒時的興趣愛好到研究專業(yè)的選擇，我熱愛我的工作，因為它實現(xiàn)了我的夢想。”如今，齊俊桐總是帶著無人直升機出現(xiàn)在最需要的地方。
2009年，沈陽自動化所“南海號”旋翼飛行機器人第一次隨船進行海上試驗，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，沈陽自動化所的無人直升機完成了對南京市江寧區(qū)500千伏東峰線多級桿塔的自主巡檢飛行及線路拍攝任務(wù)，現(xiàn)場確認了多處線路故障。
2013年8月，沈陽自動化所的無人直升機赴遼寧省撫順市清源地區(qū)，對多處輸電線路進行了大范圍的自主巡線作業(yè)，排查暴雨天氣過后水毀輸電線路的運行情況。
據(jù)了解，國家電網(wǎng)公司已在全國范圍內(nèi)選取10個單位作為試點，預(yù)計于2015年全面推廣無人直升機巡線。屆時大、中型無人直升機將在220千伏及以上交直流線路上開展常規(guī)巡視和狀態(tài)巡視；小型無人直升機將會應(yīng)用于110千伏及以上線路單塔進行巡視、故障巡視和小范圍通道巡查。
2013年11月，陜西楊凌國際會展中心里人頭攢動，這里是第20屆中國楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會現(xiàn)場。伴隨著“轟隆隆”的響聲，沈陽自動化所的SIA-100型農(nóng)業(yè)無人直升機正在進行表演——它最快每小時施藥100畝，最長飛行時間1小時，最大噴灑能力達每天500畝。
據(jù)王子銘介紹，目前SIA-100型農(nóng)業(yè)無人直升機已進入小批量生產(chǎn)階段，在沈陽周邊地區(qū)進行了玉米黏蟲防治、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)部門的高度認可。
人財物的支撐與保障
無人直升機為齊俊桐團隊贏得了很多贊譽，然而成績的背后卻是這群“80后”辛苦的付出，自籌經(jīng)費、摸索技術(shù)、當修理工……
“夢想支撐著我們一路走來。”齊俊桐說。
10年前，美國、日本、奧地利等國大力投入無人直升機系統(tǒng)研發(fā)，由于其軍民兩用技術(shù)的特點一直嚴格控制出口。為了一改我國無人直升機技術(shù)相對落后、應(yīng)用系統(tǒng)空白的現(xiàn)狀，沈陽自動化所承擔了此項重任。由機器人學國家重點實驗室組織團隊，專門突破無人直升機技術(shù)難題，針對無人直升機自主環(huán)境適應(yīng)、行為規(guī)劃、動態(tài)避障、主動容錯、多機協(xié)調(diào)合作等問題，提出有特色的解決方案和技術(shù)途徑。
“所里上下也為項目組的人才引進和培養(yǎng)開通綠色通道，我們組引進‘百人計劃’A類研究員1人，破格提拔研究員1人，新增2名碩士導師、1名博士導師。”齊俊桐說，“所里的科技處、工程處還安排專人負責無人直升機項目相關(guān)科研項目的申請工作，從項目策劃、項目申請、項目管理、成果申報等方面進行詳細指導，為重大項目的申請、重大成果的產(chǎn)出提供了支撐。”
近幾年來，無人直升機項目新增科研設(shè)備近千萬元，為該領(lǐng)域的研究能夠保持國內(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隊，但我們有老一輩科研人員的技術(shù)指導，還有完備的軟硬件環(huán)境，沒有理由不作出點成績。”齊俊桐說。
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