攻堅克難科研路 矢志奮斗航空夢

房曉玉

王衛紅

探索浩瀚宇宙，建設航空航天強國，是我們不懈追求的夢想。在幾十年的時代更迭與進步之下，航空航天技術已經成為當今世界科技中最為尖端的技術之一。

隨著我國綜合國力的不斷增強，中國的航空航天事業也在飛速地發展，而飛行器的控制與仿真就是航空航天技術發展的關鍵之一，特別是其所涉及的先進控制理論和應用技術一直是當今飛行器控制領域的研究熱點和難點，具有前沿性、基礎性、綜合性，已成為支撐我國航空航天事業未來發展的核心關鍵領域之一。

在數十載的風雨歷程中，我國航空航天領域涌現了一大批技術人才，北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授王衛紅就是其中一位。近30年的科研之路，她將主要研究方向放在先進飛行控制、先進仿真技術、機器人控制中，特別是在高性能伺服系統控制領域積累了豐富的經驗。四分之一世紀倏忽已過，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中無悔付出、踏實進取的科研奮斗征程。

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械鴿、澳大利亞的飛去來器、中國的孔明燈和風箏都與這一夢想有著息息相關的聯系，這一切都在無形中激發著像王衛紅一樣的青年學子追逐航空航天科研理想。

20世紀80年代，我國的航空航天事業發展得如火如荼。在這一背景下，王衛紅于1986年考入哈爾濱工業大學自動控制系自動控制專業，開始本科階段的學習，航空航天夢也就此啟蒙、生長。而當時她所就讀的航天學院，便是國內高校第一個以培養航空航天人才為目的的學院。本科畢業后，王衛紅又繼續直博進入了哈爾濱工業大學自動控制理論及應用專業深造，為今后在這一領域從事科學研究工作打下了堅實的基礎。

在哈爾濱工業大學就讀的10年間，王衛紅對控制專業的相關知識進行了系統學習，開始在伺服控制研究方向進行深度探索，并結合具體的研究項目，將其應用到飛行仿真轉臺等設備中。在她的介紹下，記者了解到：飛行仿真轉臺是一類重要的飛行器地面半物理仿真實驗設備，其本質是多自由度高動態高精度伺服系統，它能夠模擬飛行器空中飛行姿態，如俯仰、滾轉和偏航。通俗地說，飛行仿真轉臺是一種將電信號轉換成機械運動的設備，可為陀螺等飛行器上安裝的敏感器件提供一個仿真的運動環境，如何提高飛行仿真轉臺的動態性能一直是這一領域研究的熱點，而王衛紅所做的研究，就與其息息相關。

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

扎根航空航天努力探索

“想要在控制領域深耕，掌握更多核心技術，更需要腳踏實地。”王衛紅說。1996年博士畢業后，她選擇來到北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院從事教學與科研工作，在高性能伺服控制等研究方向中，繼續靜心探索，篤行創新。

在科研目標的指引下，王衛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和發展趨勢，對專業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框架。科研人員更要有甘為一枚螺絲釘的精神，既不能怕重復性勞動，也要有鉆研精神和創新意識，多年來，王衛紅對此受益頗深。在做理論研究以及實驗研究的過程中，她也曾經歷過很多艱難的時刻。“因為我們面對的是一個冷冰冰的‘鐵家伙’，而在控制策略應用到其中之后，如果達不到預期的性能指標，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，王衛紅不知道經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，也讓她在與團隊成員的共同攻關中，在高性能伺服控制領域取得了一系列創新性科研成果。

投身科研工作之初，王衛紅就在從事伺服控制系統研究。“而想要飛行仿真轉臺擁有很好的性能，就需要在控制系統設計中采用一些先進策略，從而使系統能夠以盡可能高的精度復現出飛行器在空中姿態變化的動態過程。”她說。在這一方向的研究中，王衛紅就曾為某個型號的地面仿真實驗研制相關的仿真設備，創新性地在控制策略中引入了一類智能算法，并從此開始指導學生進行智能控制應用方面的探索。這類智能控制策略不僅可以用到飛行器控制上，還可應用到機器人控制等其他領域中。

科學研究需要發揮主觀能動性，不斷尋求新的突破。在人工智能領域的研究中前行多年，王衛紅與團隊成員積累了豐富的科研經驗。在這一背景下，他們也在尋求機器人控制相關領域的新突破。

虛擬裝配是虛擬現實技術的一類應用實例。在“虛擬裝配機器人”項目的支撐下，王衛紅與團隊成員通過虛擬現實技術，以科普、生動的方式展現機械手的裝配過程，使參與者在了解并體驗虛擬裝配技術的同時能夠獲得關于機械手組成的直觀認識，具備較強的參與性和沉浸感，從而提升了項目的趣味性。

與學生合影

做不懈奮進的科研人

“總結、實踐、成長”詮釋及豐富著王衛紅的科研之路。每一次完成項目的過程中，王衛紅都會對自己所做的工作進行詳細的記錄，多年來這已成為她不變的習慣，并為她積累了豐富的研究經驗。就這樣積水成淵，積沙成塔，每一次研究攻關帶給王衛紅的都是下一次科學研究的質的改變。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注社會需求這一現實，為人民服務。一直以來，王衛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用的道路是十分曲折的。雖然學校也在大力提倡將研究成果申請相關專利，進而進行轉化，但是王衛紅始終認為在這一領域中他們做得還遠遠不夠，未來她也希望能和研究團隊成員們一起發揮主觀能動性，跳出自己的科研舒適區，在科研成果轉化方面，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，王衛紅一直對這一職業懷有深深的敬仰。“之前在學校的時候，很多老師做科研、搞教學，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，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、前輩學習，努力變成自己佩服的人的樣子。”王衛紅說。如今，在學生培養上，她也由衷地希望學生無論是攻讀學位還是從事科學研究，都源自強大的內在動力。在她看來，熱愛是最好的老師，熱情是事業的偉翼，只有擁有發自心底的熱愛，才能在科學研究中耐得住寂寞，扎根其中，做出更多創新性科研成果。

一個夢想的實現，是又一個夢想飛行的起點。如今，王衛紅正對深度學習方法在機器人領域以及醫學輔助診斷領域的應用進行初步探索。未來，她還希望能在之前的科研積累上以及新進實驗設備的支撐下，和研究團隊成員一起在人工智能跨學科應用方面做出更多創新性科研成果。

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海。在未來繼續創造科研領域的無限可能，王衛紅早已做好準備！