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奋斗的青春最美丽

——记中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员田大鹏

2020-12-10 中国科学报 管坐辇
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田大鹏(中)等在进行工作研讨

  田大鹏 中科院长春光学精密机械与物理研究所航测三部副主任、研究员。长期从事精密运动控制理论和技术创新研究,科技部遥感中心“青年创新人才”、中科院青年创新促进会长春分会会长、吉林省自动化学会理事、IEEE-ICMA管理委员会委员等。发表论文70余篇,授权专利17项,出版专著1部。

  科技水平是一个国家综合实力的重要体现,其中航空航天领域始终是重要的高科技竞技场。中科院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称长春光机所)研究员田大鹏一直致力于此,在航空航天领域不畏艰难,砥砺前行。

  心怀祖国,只争朝夕

  航空航天装备在进行正式飞行试验之前都需要进行大量的地面测试,其中半实物仿真设备是最为关键的地面验证设备。

  2007年,田大鹏在北京航空航天大学跟随导师开展面向空间交会对接的地面仿真设备研制工作。当时项目任务周期短,设备需要搭载进行空间交会对接的目标飞行器上全部交会对接涉及到的机构和传感器,研制难度很大。在缺少类似设备研制经验的情况下,田大鹏主动承担了该设备的研制工作。

  在调试过程中,设备发生了严重的谐振。为了保证设备顺利交付,最快、最准确地感知设备状态,田大鹏在设备随时可能飞车击伤自己的情况下用触摸和听音的办法进行分析,顺利消除了问题,使设备精度达到预期指标。

  2009年,田大鹏赴日本公派留学。学习期间,他立志为国争光,几乎每天都泡在研究室里钻研至深夜。语言不通,他就自学日语;关键的理论不懂,他就广查资料、虚心请教。他发表的论文是同研究室日本人的两倍。回国前,他婉拒了外国导师的挽留,毅然回到祖国最需要的科研岗位上。

  不畏艰难,勇于创新

  长春光机所是国内最早开展航空光电成像相关研究的科研机构。由于航空光电装备要在恶劣的飞行环境中工作,因此装备要克服载机飞行过程中气动力、发动机振动以及载机姿态变化的影响,必须依靠主动控制手段补偿载机的运动,使视轴稳定下来,从而获得清晰、稳定的图像。可以说,视轴运动控制性能是航空光电成像装备性能的重要决定性因素之一。

  2012年,田大鹏放弃在国内一线城市工作的机会,来到长春光机所从事面向航空光电装备的精密控制理论与技术创新研究。

  加入研究团队后,田大鹏大胆创新,提出了将航空光电装备运动控制的核心技术分解为信号处理、干扰抑制算法与控制结构三个方面,并逐个击破。仅仅几年的时间,他就提出了将控制领域的前馈方法引入到微分信号估计领域的新思想,丰富了相关理论。

  为了解决部分航空光电装备中对多原件高精度联动的需求,田大鹏数夜难寐地反复思考,终于想到将在国外留学期间研究的双向控制方法引入到光电装备多原件协同控制的新方法。针对航空光电成像高精度视轴稳定时采用压电陶瓷执行器进行二级稳定时的非线性影响,他又提出了压电陶瓷执行器线性化符合控制方法,使视轴稳定精度达到微弧度级,比以往数十微弧度有了很大幅度的提升,为下一代航空光电装备的研制奠定了基础。

  2016年,田大鹏带领团队参加某专项预研的研制过程中,在短短两个多月时间里就完成了整机的设计、装调。在调试过程中,他带领团队加班加点,最终解决了视轴稳定、步进扫描、三轴协同等一系列技术问题,保证了项目顺利交付。

  无私分享,传播知识

  田大鹏在繁忙的工作之余还积极投身到科普工作中。在国外期间,他注意到国外大学的开放活动对下一代教育有重要意义。许多孩子在进入大学研究室参观、体验之后萌发出强烈的好奇心,希望今后也从事相关研究工作。

  因此,在长春光机所工作期间,田大鹏积极参与科学普及工作。他作为中科院长春分院科普讲师团成员,在长春市的中学进行了多次科学普及讲座。

  有时候,科研任务繁重,田大鹏就利用休息时间积极准备讲义,希望能够为国家的下一代带来科学启蒙,传播科学的火种。

  在一次接受媒体采访时,他表示,国外科学启蒙和开放活动对于科学研究的延续性具有很大的作用,国内相关工作仍然较少,特别是在东北地区,尽管长春有许多研究机构,但是面向孩子们的开放活动和科普讲座开展得还不够,希望能够持续地为科普工作贡献力量,尽自己所学,培养新一代的科研人才。

  多年来,田大鹏刻苦努力、勇挑重担,从普通的科研人员迅速成长为中青年科研骨干的代表,主持或参与多项国家级、省部级科研项目,先后获得吉林省自然科学学术成果奖一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和国家科技进步奖一等奖等。

  在未来的科研工作中,田大鹏将继续脚踏实地,为国家航空光电仪器科研事业贡献青春力量。(作者:管坐辇,单位:中科院长春光学精密机械与物理研究所)

  (原载于《中国科学报》 2020-12-10 第3版 信息技术)
打印 责任编辑:张芳丹

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