“小飞机”彰显大身手

从四川芦山地震灾区到江苏输电线路巡检作业现场，从参与海上试验到近距离为作物喷洒农药。过去的一年里，中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的无人直升机飞越了华夏大地的江河湖海。无人直升机在雅安灾区执行空中搜索排查任务。十年前，我国的无人直升机相关技术还相对落后，应用系统也处于空白状态；十年后，中国科学院沈阳自动化所面向国家与公共安全、灾难应急救援及极端环境监测等领域需求，开发了系列化无人直升机及应用系统，这个项目也成为沈阳自动化所一四五战略规划中的四个重大突破之一。项目负责人齐俊桐生于1981年，是沈阳自动化所最年轻的研究员.他告诉《中国科学报》记者：飞行是很多"80后"儿时的梦想，沈阳自动化所为我们提供了圆梦的舞台。最清晰的空中影像图2013年4月23日，是一个让齐俊桐和他的无人直升机团队终身难忘的日子。芦山地震发生后的第三天，在四川雅安地震灾区，搜救队员们正在紧张地开展排查工作。获取芦山县龙门乡红星村9.5平方公里的房屋损毁信息，是当天上午齐俊桐团队接到的任务。最初，救援队长还对沈阳自动化所的小飞机心存疑虑，一上午的工作结束后，原定4小时的救援时间被缩短为约2小时，大大提高了救援队的工作效率。当天下午，救援队指挥主动找到齐俊桐，要求他们携带小飞机，前往隆兴乡和清仁乡单独执行13.4平方公里损毁房屋的排查任务。仅用了3个小时，他们就完成了救援人员全天的排查任务。在龙门乡古城村，齐俊桐团队的无人直升机在200米的飞行高度用所搭载的高清照相机，通过高精度定点悬停技术，对古城镇灾区分块进行拍摄，随后将拍摄到的影像拼成了一张完整的全景图交给了当地政府和救援人员，这张图在当时被评价为最清晰的空中影像图。这就是他们的工作在地震灾区，齐俊桐团队每到预定搜索排查区域飞行后，都会将拍摄到的画面实时回传到地面控制台。救援队指挥官根据传回来的画面进行决策，判定该区域是否可以被排除在救援范围外。此前，虽然无人直升机曾参加过北京凤凰岭的国家地震紧急救援培训基地救灾演习，但真实的地震救援与平日里的救灾演习存在很大差异，一切都是未知数。救灾没有彩排，机会只有一次。齐俊桐说。对他们来说，这次没有彩排的行动很成功，在四天四夜的救灾任务中没有出现过技术问题，并通过实际应用逐渐赢得了国家救援队的信赖和认可。80后圆飞行梦王子铭是沈阳自动化所助理研究员，也是无人直升机团队成员之一，在四川雅安灾区负责无人直升机地面控制台的工作。他为灾区的孩子们对无人直升机的热情与好奇深深触动。我在像他们这么大的时候，哪里知道什么无人机。而现在，我们的无人直升机也为孩子们播下了梦想的种子。他说。齐俊桐说他小时候也有一个飞行梦。从儿时的兴趣爱好到研究专业的选择，我热爱我的工作，因为它实现了我的梦想。如今，齐俊桐总是带着无人直升机出现在最需要的地方。2009年，沈阳自动化所南海号旋翼飞行机器人第一次随船进行海上试验，并首次完成海面飞行试应用。2013年4月，应江苏省电力有限公司邀请，沈阳自动化所的无人直升机完成了对南京市江宁区500千伏东峰线多级杆塔的自主巡检飞行及线路拍摄任务，现场确认了多处线路故障。2013年8月，沈阳自动化所的无人直升机赴辽宁省抚顺市清源地区，对多处输电线路进行了大范围的自主巡线作业，排查暴雨天气过后水毁输电线路的运行情况。据了解，国家电网公司已在全国范围内选取10个单位作为试点，预计于2015年全面推广无人直升机巡线。届时大、中型无人直升机将在220千伏及以上交直流线路上开展常规巡视和状态巡视；小型无人直升机将会应用于110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查。2013年11月，陕西杨凌国际会展中心里人头攒动，这里是第20届中国杨凌农业高新科技成果博览会现场。伴随着轰隆隆的响声，沈阳自动化所的SIA100型农业无人直升机正在进行表演它最快每小时施药100亩，最长飞行时间1小时，最大喷洒能力达每天500亩。据王子铭介绍，目前SIA100型农业无人直升机已进入小批量生产阶段，在沈阳周边地区进行了玉米黏虫防治、海城水稻瘟病防治等喷洒作业，效果显著，获得了农户和相关部门的高度认可。人财物的支撑与保障无人直升机为齐俊桐团队赢得了很多赞誉，然而成绩的背后却是这群80后辛苦的付出，自筹经费、摸索技术、当修理工……梦想支撑着我们一路走来。齐俊桐说。10年前，美国、日本、奥地利等国大力投入无人直升机系统研发，由于其军民两用技术的特点一直严格控制出口。为了一改我国无人直升机技术相对落后、应用系统空白的现状，沈阳自动化所承担了此项重任。由机器人学国家重点实验室组织团队，专门突破无人直升机技术难题，针对无人直升机自主环境适应、行为规划、动态避障、主动容错、多机协调合作等问题，提出有特色的解决方案和技术途径。所里上下也为项目组的人才引进和培养开通绿色通道，我们组引进"百人计划"A类研究员1人，破格提拔研究员1人，新增2名硕士导师、1名博士导师。齐俊桐说，所里的科技处、工程处还安排专人负责无人直升机项目相关科研项目的申请工作，从项目策划、项目申请、项目管理、成果申报等方面进行详细指导，为重大项目的申请、重大成果的产出提供了支撑。近几年来，无人直升机项目新增科研设备近千万元，为该领域的研究能够保持国内领先的技术装备提供了保障。虽然我们是一支年轻的团队，但我们有老一辈科研人员的技术指导，还有完备的软硬件环境，没有理由不作出点成绩。齐俊桐说。

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