揭榜挂帅以报国,精学精工攀高峰—记北京理工大学“飞鹰”队


北京时间2020225日晚,作为参赛的唯一一支中国队伍,北京理工大学飞鹰队击败卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学、佐治亚理工学院、苏黎世联邦理工学院、东京大学等23支国际顶级院校和研究机构参赛队伍,继2017年拿下无人机移动目标侦测及自主起降项目冠军后,再次获得此项冠军!比赛得到阿联酋国家通讯社、中央电视台、新华社、人民日报等多家国内外知名媒体广泛报道,引发强烈社会反响。

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  北京理工大学飞鹰队,用实际行动诠释了新时代北理工学子胸怀壮志、为国争光”“揭榜挂帅、舍我其谁”“精学精工、知行合一”“协同合作、攻坚克难的使命担当。

胸怀壮志、为国争光

  由于国内疫情爆发,团队有一半参赛人员不能及时赶回北京,关键岗位人员缺失。同时,因为快递配送受到限制,在网上购置的设备也不能及时到位,这就如同上战场没有了在出发之前,北理工宇航学院博士生导师、带队老师林德福的内心一直紧绷着。当时,国内疫情还处于增长期,阿联酋国家的新冠肺炎也已有确诊病例,林德福更担心的还是队员们的身体健康。

  218日,林德福带领他的飞鹰队抵达大会会场,他特意咨询大会是否对中国代表队有特殊要求,没想到大会技术委员会主席拉马克教授只说了简短几个字我相信中国的防控会做得很好。这句话给队员们吃了一剂定心丸我们一定要为祖国争光,为北京理工大学争光。队员们暗下决心。

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  从到达阿布扎比的那一天起,他们几乎每天都到凌晨2点。对白天的演练进行复盘;总结每天实验的经验和不足;对无人机自主的算法和策略进行不断优化......直到大赛组委会宣布北京理工大学获得冠军那一刻,所有的努力都化为成功的喜悦。这一次,飞鹰队获得了全场唯一的满分100分,并远超第二名28分。

  哈利法科学技术大学执行校长艾哈迈德当场称赞说:我认为中国在无人机领域的研究和发展水平很高,并善于将技术与实际应用领域相结合,因为我们看到这些学生的科研成果,已经运用到现实当中。

  我来自北理工,我代表中国!站在领奖台上,北理工师生想把这句话告诉全世界!

揭榜挂帅、舍我其谁

  习近平总书记在2016年网络安全和信息化工作座谈会上指出,可以探索搞揭榜挂帅,把需要的关键核心技术项目张出榜来,英雄不论出处,谁有本事谁就揭榜。对于北理工飞鹰队来说,国际高水平科研赛事就是面前的这张

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  此次比赛在阿联酋国家展览中心举行,场地类似一个足球场,场内空中有一架无人机拖着一个黄色小球以‘8’字形轨迹自由飞行。地面随机放有五个两米左右高的杆,杆上放着自由飘动的气球,用于干扰。要求参赛无人机用最短时间自主追踪目标机抓取黄色小球,同时刺破杆子上放置的干扰气球。比赛着重考核了复杂背景下机器视觉、自主控制、集群协同和突防等无人智能系统前沿技术。本次比赛技术负责人宋韬老师介绍到。

  所谓自主,就是无人机从起飞到完成突防,从抓球到降落,应做到无人干预。未来,这个技术还可以应用到水上船只的无人自主起停以及无人机的空中加油等现实场景中。林德福说。

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  自2019年开始备赛以来,飞鹰队依托宇航学院无人自主控制研究所的相关技术积累,结合无人系统和人工智能领域发展动向,制定技术方案,凝心聚力,分秒必争,集中攻克了无人系统结构设计、视觉识别与感知、导航制导与控制、协同分配与路径规划等系统模块的技术难题,实现了对空间目标的精准识别与定位、强干扰下的无人机航迹跟踪控制与姿态控制技术以及高动态多目标场景下的协同任务分配等技术突破。

  北理工飞鹰队通过精心的组织、精准的设计、精确的控制,在赛场上收获了唯一一份满分成绩。

精学精工、知行合一

  成功并不是一蹴而就的,从前期准备到后期集训,飞鹰队的队员们用了一年多的时间。

  在MBZIRC2020比赛中,光学目标识别技术由于背景复杂不均匀、空间目标尺寸小,导致识别效果受光照影响大,需要高实时性的图像处理技术;而赛事中的跟踪目标为非合作高动态对象,目标位置和运动方式随机未知,因此需要对目标运动状态进行精准预测,规划最优航迹并约束无人机速度,以达到对目标的精准捕获;在通信环境复杂、存在时延的情况下对多机动态信息的快速处理与共享也对多无人机协同控制技术提出较高要求,而这些技术也正是无人系统与人工智能领域前沿技术和实际应用的难题。