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让无人机抗住6级大风!哈工程科研团队攻克“卡脖子”难题!

发布日期:2021-09-16我要投稿我要评论

一封来自朱日和基地的表扬信

“管练武博士负责研制的无人机垂直陀螺仪,填补了国内中小型无人机惯性导航系统自主研发的空白,在关键时刻及时解决了无人机装备更新换代的难题,提升了无人机飞行和作业能力。管博士在该型无人机飞行期间确保了任务顺利开展,是我们的得力助手。”

近期,一封来自朱日和基地的表扬信寄到了哈尔滨工程大学智能学院惯性导航与测控技术研究所的青年教师管练武手中。

日前,管练武前往朱日和训练基地进行了为期一周的飞机飞行保障工作。起飞的中型无人机上装载着他所在团队研制的微惯性导航系统。这套系统实现了该型飞机惯性导航系统的自主国产化研制,在复杂恶劣的条件下保证飞行任务的圆满完成,系统的适用性和可靠性得到充分检验。

敢做敢闯 为飞机装上可靠“护航者”

作为惯性导航与测控技术兴海学术团队的一员,管练武坚定团队“把论文写到祖国大地上,把科研做到国家最需要的地方”的传统和初心,敢于接受挑战,啃下“硬骨头”。

惯性导航系统作为飞机飞行的必需装备,紧靠飞机发动机安装,它能够自主测定姿态、加速度等导航信息,不依赖外部信息,也不向外辐射能量,是飞机姿态稳定控制的重要信息源,且精度高、安全性强、不易受气象条件和人为干扰影响,是飞机的“导航员”和“护航者”

管练武赴西南准备设备试验

2018年,某中型无人机的微惯性导航设备因在此之前被国外垄断,需要在两年多时间内研制出一套可以实现原位替换的全新微惯性导航设备。为了解决核心技术和关键部件“卡脖子”问题,中航贵州飞机有限责任公司辗转多家科研单位,最终找到学校惯性导航与测控技术团队,面对这一艰巨任务,团队当机立断:“干!”管练武作为项目负责人承担起这一重任。

团队利用三轴惯性测试转台模拟飞机运动状态

团队自主设计搭建电子仿真平台,将飞机地面滑行及飞行相关数据融入平台算法中进行动静态精度测试,十余次往返学校与试飞场地进行试飞试验。经历艰难的样机研制、地面试验和试飞试验,该惯性导航系统现已批量装备于飞机上。管练武此行前往朱日和训练基地,就是为无人机分队及时提供技术支持与保障,使各项飞行任务能够顺利有效开展。

可靠顶用 顺利完成项目检验

“项目研制的最终目的是得到广泛实际的应用。因此必须保证惯性导航系统的质量,一次又一次的试验、调整、飞行,就是为了让我们研制的设备‘可靠顶用’,对此我们有信心。”管练武说。

团队进行设备运行测试

朱日和训练基地自然环境恶劣,大风卷起黄沙,经常吹得人睁不开眼睛,对飞机起降作业造成一定阻碍。“风速、风向对无人机起降影响较大,尤其是侧风,容易使飞机偏离航线,甚至失去平衡,要求惯性导航系统要自主精确测量飞机姿态,实现飞机平稳控制,这是设备面临的重要挑战之一。”管练武说。

管练武刚到达朱日和训练基地隔天,就赶上一次飞机飞行任务。飞机要在空中飞行3-4小时,在刚起飞不久,天气预报监测到两个小时后会有6级大风,超过飞机飞行的风速限制。但是团队决定按照原定计划飞行。

不一会果然天气突变,大风骤起。“当时虽然肉眼看不到飞机,但是感觉飞机不停地被大风‘抽耳光’,我捏了一把汗。”管练武说。最终按照既定的飞行程序和地面指挥人员的指令,飞机依靠微惯性导航系统安全落地完成飞行任务,没有出现失准问题。

他据此研究撰写的关于低成本微惯性航空导航技术研究和应用被航空领域顶刊《航空航天科技》接收,获得了国际专家同行的认可。

条件艰苦 坚持完成任务

“科研人员的战场在国家国防建设需要的科研重大项目上,我们必须克服一切困难,能打胜仗。”管练武说。

管练武在朱日和训练基地进行飞行保障

六月初的朱日和训练基地天气依旧寒冷,刚到达的管练武,即使身穿长衣长裤还是冻得直打哆嗦。他与当地工作人员同住在简陋的板房或者帐篷中,夜晚和凌晨需要身披军大衣抵御寒冷,到了正午又要忍受强烈的紫外线照射,但是他坚持每天亲临现场,积极参与无人机跟飞保障任务。

管练武还要对飞机操作人员与相关技术人员进行培训,让他们了解惯性导航系统操作流程与注意事项。飞机的飞行几乎每次都选择在凌晨时分,避免与其他飞机的飞行或训练任务造成空域冲突。因此,飞行任务期间,工作人员每天几乎只睡4-5个小时。成员们克服恶劣的生活环境和辛苦的工作条件,全力保证飞行顺利完成任务。“通过几天的实地感受和交流,让我看到为国家需要和国防需要贡献力量的最美奋斗者,也让我更坚定了瞄准祖国重大需求做科研的决心。”管练武说。

管练武团队研制的微惯性导航系统完成了不同环境、不同条件的试飞与测试,收到了良好反馈。下一步,团队将不断优化惯性导航设备,降低成本,提高性能,研发出更具适应性、更高精度、更安全可靠的惯性导航设备,使其应用在更多场景,为实现“可下五洋捉鳖,可上九天揽月”贡献智慧。

从戈壁沙漠到万里汪洋,从保障装备到守护战士安全,惯性导航与测控技术研究所团队始终立足国家需求和国防建设,发挥所长、集中优势,在导航领域的研究和应用推广上不断取得新突破,打响惯性导航领域的“哈工程”招牌。

表扬信寄到学校的时候,管练武和团队已经前往新的试验地开展新研究。团队的科研触角向万里碧空延伸,以实际行动实现“陆、海、空、天,献身国防”的铮铮誓言。

 
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