攻堅克難科研路 矢志奮斗航空夢

房曉玉

王衛(wèi)紅

探索浩瀚宇宙，建設(shè)航空航天強(qiáng)國，是我們不懈追求的夢想。在幾十年的時代更迭與進(jìn)步之下，航空航天技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界科技中最為尖端的技術(shù)之一。

隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，中國的航空航天事業(yè)也在飛速地發(fā)展，而飛行器的控制與仿真就是航空航天技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一，特別是其所涉及的先進(jìn)控制理論和應(yīng)用技術(shù)一直是當(dāng)今飛行器控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，具有前沿性、基礎(chǔ)性、綜合性，已成為支撐我國航空航天事業(yè)未來發(fā)展的核心關(guān)鍵領(lǐng)域之一。

在數(shù)十載的風(fēng)雨歷程中，我國航空航天領(lǐng)域涌現(xiàn)了一大批技術(shù)人才，北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院教授王衛(wèi)紅就是其中一位。近30年的科研之路，她將主要研究方向放在先進(jìn)飛行控制、先進(jìn)仿真技術(shù)、機(jī)器人控制中，特別是在高性能伺服系統(tǒng)控制領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗。四分之一世紀(jì)倏忽已過，而她身上所映照的便是新時代女性航空航天科研人在這項筑夢事業(yè)中無悔付出、踏實進(jìn)取的科研奮斗征程。

航空航天夢的繁衍生長

人類很早就有在空中像鳥類一樣飛行的理想，古希臘的阿爾希塔斯所制造的機(jī)械鴿、澳大利亞的飛去來器、中國的孔明燈和風(fēng)箏都與這一夢想有著息息相關(guān)的聯(lián)系，這一切都在無形中激發(fā)著像王衛(wèi)紅一樣的青年學(xué)子追逐航空航天科研理想。

20世紀(jì)80年代，我國的航空航天事業(yè)發(fā)展得如火如荼。在這一背景下，王衛(wèi)紅于1986年考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動控制系自動控制專業(yè)，開始本科階段的學(xué)習(xí)，航空航天夢也就此啟蒙、生長。而當(dāng)時她所就讀的航天學(xué)院，便是國內(nèi)高校第一個以培養(yǎng)航空航天人才為目的的學(xué)院。本科畢業(yè)后，王衛(wèi)紅又繼續(xù)直博進(jìn)入了哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動控制理論及應(yīng)用專業(yè)深造，為今后在這一領(lǐng)域從事科學(xué)研究工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

在哈爾濱工業(yè)大學(xué)就讀的10年間，王衛(wèi)紅對控制專業(yè)的相關(guān)知識進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)，開始在伺服控制研究方向進(jìn)行深度探索，并結(jié)合具體的研究項目，將其應(yīng)用到飛行仿真轉(zhuǎn)臺等設(shè)備中。在她的介紹下，記者了解到：飛行仿真轉(zhuǎn)臺是一類重要的飛行器地面半物理仿真實驗設(shè)備，其本質(zhì)是多自由度高動態(tài)高精度伺服系統(tǒng)，它能夠模擬飛行器空中飛行姿態(tài)，如俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航。通俗地說，飛行仿真轉(zhuǎn)臺是一種將電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動的設(shè)備，可為陀螺等飛行器上安裝的敏感器件提供一個仿真的運(yùn)動環(huán)境，如何提高飛行仿真轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能一直是這一領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，而王衛(wèi)紅所做的研究，就與其息息相關(guān)。

在多年的控制領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與實踐之中，她對航空航天行業(yè)也有了更加深刻的了解，且認(rèn)為其大有可為，因此從事這一領(lǐng)域研究的決心也愈加堅定了。

扎根航空航天努力探索

“想要在控制領(lǐng)域深耕，掌握更多核心技術(shù)，更需要腳踏實地?！蓖跣l(wèi)紅說。1996年博士畢業(yè)后，她選擇來到北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院從事教學(xué)與科研工作，在高性能伺服控制等研究方向中，繼續(xù)靜心探索，篤行創(chuàng)新。

在科研目標(biāo)的指引下，王衛(wèi)紅從未放松過對自己的要求。在她看來，只有深刻理解飛行器控制的本質(zhì)和發(fā)展趨勢，對專業(yè)知識的理解才能更深刻，才能形成較為完整的邏輯體系和系統(tǒng)框架?？蒲腥藛T更要有甘為一枚螺絲釘?shù)木?，既不能怕重?fù)性勞動，也要有鉆研精神和創(chuàng)新意識，多年來，王衛(wèi)紅對此受益頗深。在做理論研究以及實驗研究的過程中，她也曾經(jīng)歷過很多艱難的時刻?！耙驗槲覀兠鎸Φ氖且粋€冷冰冰的‘鐵家伙’，而在控制策略應(yīng)用到其中之后，如果達(dá)不到預(yù)期的性能指標(biāo)，我們能做的就是咬牙堅持，一次次地嘗試。”遇到交付時間緊急的情況，通宵工作就是不可避免的了。多年來，王衛(wèi)紅不知道經(jīng)歷了多少這樣的時刻，在這樣不斷的磨礪下，她鍛煉了自己的意志力，也讓她在與團(tuán)隊成員的共同攻關(guān)中，在高性能伺服控制領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新性科研成果。

投身科研工作之初，王衛(wèi)紅就在從事伺服控制系統(tǒng)研究?！岸胍w行仿真轉(zhuǎn)臺擁有很好的性能，就需要在控制系統(tǒng)設(shè)計中采用一些先進(jìn)策略，從而使系統(tǒng)能夠以盡可能高的精度復(fù)現(xiàn)出飛行器在空中姿態(tài)變化的動態(tài)過程?！彼f。在這一方向的研究中，王衛(wèi)紅就曾為某個型號的地面仿真實驗研制相關(guān)的仿真設(shè)備，創(chuàng)新性地在控制策略中引入了一類智能算法，并從此開始指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行智能控制應(yīng)用方面的探索。這類智能控制策略不僅可以用到飛行器控制上，還可應(yīng)用到機(jī)器人控制等其他領(lǐng)域中。

科學(xué)研究需要發(fā)揮主觀能動性，不斷尋求新的突破。在人工智能領(lǐng)域的研究中前行多年，王衛(wèi)紅與團(tuán)隊成員積累了豐富的科研經(jīng)驗。在這一背景下，他們也在尋求機(jī)器人控制相關(guān)領(lǐng)域的新突破。

虛擬裝配是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一類應(yīng)用實例。在“虛擬裝配機(jī)器人”項目的支撐下，王衛(wèi)紅與團(tuán)隊成員通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以科普、生動的方式展現(xiàn)機(jī)械手的裝配過程，使參與者在了解并體驗虛擬裝配技術(shù)的同時能夠獲得關(guān)于機(jī)械手組成的直觀認(rèn)識，具備較強(qiáng)的參與性和沉浸感，從而提升了項目的趣味性。

與學(xué)生合影

做不懈奮進(jìn)的科研人

“總結(jié)、實踐、成長”詮釋及豐富著王衛(wèi)紅的科研之路。每一次完成項目的過程中，王衛(wèi)紅都會對自己所做的工作進(jìn)行詳細(xì)的記錄，多年來這已成為她不變的習(xí)慣，并為她積累了豐富的研究經(jīng)驗。就這樣積水成淵，積沙成塔，每一次研究攻關(guān)帶給王衛(wèi)紅的都是下一次科學(xué)研究的質(zhì)的改變。如今，回首過往，這些都變成了她科研人生的寶貴財富。

追逐于時代腳步的航空航天人要時刻關(guān)注社會需求這一現(xiàn)實，為人民服務(wù)。一直以來，王衛(wèi)紅始終將此作為自己努力的方向。她深知，將實驗室成果快速推向應(yīng)用的道路是十分曲折的。雖然學(xué)校也在大力提倡將研究成果申請相關(guān)專利，進(jìn)而進(jìn)行轉(zhuǎn)化，但是王衛(wèi)紅始終認(rèn)為在這一領(lǐng)域中他們做得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，未來她也希望能和研究團(tuán)隊成員們一起發(fā)揮主觀能動性，跳出自己的科研舒適區(qū)，在科研成果轉(zhuǎn)化方面，做出更多有益的探索。

桃李不言，下自成蹊。因為成長于教師家庭，王衛(wèi)紅一直對這一職業(yè)懷有深深的敬仰?！爸霸趯W(xué)校的時候，很多老師做科研、搞教學(xué)，我從心底里都十分佩服他們、羨慕他們。如今，通過這些年的努力以及周圍老師的指導(dǎo)，我覺得我也能夠勝任這樣的工作了，也在慢慢向我所崇敬的老師、前輩學(xué)習(xí)，努力變成自己佩服的人的樣子。”王衛(wèi)紅說。如今，在學(xué)生培養(yǎng)上，她也由衷地希望學(xué)生無論是攻讀學(xué)位還是從事科學(xué)研究，都源自強(qiáng)大的內(nèi)在動力。在她看來，熱愛是最好的老師，熱情是事業(yè)的偉翼，只有擁有發(fā)自心底的熱愛，才能在科學(xué)研究中耐得住寂寞，扎根其中，做出更多創(chuàng)新性科研成果。

一個夢想的實現(xiàn)，是又一個夢想飛行的起點(diǎn)。如今，王衛(wèi)紅正對深度學(xué)習(xí)方法在機(jī)器人領(lǐng)域以及醫(yī)學(xué)輔助診斷領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行初步探索。未來，她還希望能在之前的科研積累上以及新進(jìn)實驗設(shè)備的支撐下，和研究團(tuán)隊成員一起在人工智能跨學(xué)科應(yīng)用方面做出更多創(chuàng)新性科研成果。

長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟(jì)滄海。在未來繼續(xù)創(chuàng)造科研領(lǐng)域的無限可能，王衛(wèi)紅早已做好準(zhǔn)備！