【2016年国家自然科学基金优秀青年基金资助项目系列故事】
许斌:为高超声速飞行器加把安全锁
西工大新闻网8月18日电(记者 赵珍)西北工业大学自动化学院的80后教授许斌,此次获得资助的项目是飞行器安全控制,对于高超声速速飞行器来说,许斌的研究,相当于给“飞行过程”加了一把“安全锁”。
许斌主要从事高超声速飞行器的安全飞行控制研究。他入选2016陕西省青年科技新星,是2014年首批西北工业大学翱翔新星计划支持者,获2015年西北工业大学优秀青年教师(吴亚军奖)一等奖。
工作4年连续两次被破格晋升
2002年,许斌成为西工大自动化学院的一名本科生,从此,在这所以航空、航天、航海为特色的高校,许斌与飞行器结下了不解之缘。2006年许斌被保送清华大学计算机科学与技术系,并获得“直博”资格,从此,他开始从事高超声速飞行器智能控制技术的研究。2010年,他到苏黎世联邦理工大学进行学术访问。2012年,获得清华大学计算机系优秀博士毕业生称号,并到新加坡南洋理工大学从事博士后研究。
2012年9月,许斌回到母校西工大,加入自动化学院史忠科教授的研究团队。许斌告诉记者:“依托团队的飞行控制研究背景,史老师团队和我进行了多次讨论。最终,在团队的支持和鼓励下,充分结合西工大的三航特色,我决定围绕飞行安全这一主题进行相关研究。”
不论是在参与课题组的多项课题申请,还是在奖励申报的过程中,史忠科教授团队严谨的学术思维不断影响着许斌,让这位青年学者逐渐摸索出从对象问题着手、搞特色研究的路子。
工作后的4年时间里,许斌用实际行动,证明了自己。
2014年,31岁,破格晋升副教授。
2016年,33岁,破格晋升教授。
许斌的连续两次破格晋升,与他在教学和科研上的不断努力分不开。在自己的研究领域:面向安全的飞行控制,许斌近五年以第一作者发表SCI期刊论文23篇,目前Google Scholar引用925次,SCI他引400余次,第一作者论文中有9篇论文进入ESI高被引论文,6篇论文进入ESI热点论文;所发表的2篇论文获评《Science China Information Science》杂志2010-2012年三年高引论文,以及2015年热点论文。
许斌还主持国家自然科学基金青年项目1项,国家863项目3项,航空科学基金1项,陕西省自然科学基金3项,中央高校基本科研业务项目3项,研究所横向课题3项;参与民机科研千万级课题1项,国家863项目200万以上课题2项;获得授权国家发明专利7项。同时,他还担任SCI期刊《International Journal of Advanced Robotic Systems》编委,担任四个SCI期刊客座编委,以及二十余个SCI期刊审稿人。
2016年,许斌通过国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目答辩,获得该基金的资助。
破解高超声速飞行器的“安全密码”
目前,各国对高超声速飞行器的发展越来越重视,然而,因为高超声速飞行器所面临的特殊飞行环境和高机动任务需求,也使飞行任务面临不小的安全隐患。
在高超声速飞行器控制领域,许斌多次与北京空天技术研究所、国防科技大学以及西工大航天学院等实际工程项目研究单位进行技术交流,挖掘对象特有的控制问题。他从飞行器的复杂飞行环境及结构特点出发,系统分析模型不确定性、外界干扰、执行器受限等影响,将智能自适应的控制方法引入控制系统设计当中,使之具有对不确定性的处理能力、自主能力、容错能力和自学习能力。
许斌认为:“高超声速飞行器的力学影响非常复杂,目前,由于试验数据不足,我们对于高超声速飞行器的动力学模型缺乏足够的了解。”
“面对复杂的外部环境和受力影响,传统的研究多是将模型的不确定性视为干扰,不利于实现高精度飞行器姿态控制,且目前的系统自适应控制缺乏对控制性能的有效评判,影响了飞行器系统的自适应跟踪能力。”许斌进一步解释说,“因此,研究系统的自适应在线学习控制,对于保障飞行安全至关重要。”
针对这些问题,许斌将在前期研究的基础之上,发挥自己在高超声速飞行器控制方面的特长,着力解决飞行器存在的快时变强非线性、执行器动态未知偏差以及动力学耦合约束等问题,使飞行器具有强学习能力、强可靠性、强抗干扰能力,实现精确飞行安全控制。