团队成员开展自立飞行测试。杨晨/摄

2月3日，已经进入假期的西南科技年夜黉舍园趋在平静，但非凡情况呆板人技能四川省重点试验室运转如常。下战书2点，下设的动捕试验室里，搭载“异构飞控智航体系”的四旋翼无人机又最先了新一轮自立飞行测试。

特种呆板人技能与数智体系立异团队成员张平点击一键启动指令后，雷达驱动、定位算法、计划与节制算法等模块被加载。

“数据正常，定位不变。”他确认道。与此同时，侧方的投影墙上，由无人机及时构建的三维情况图变患上清楚，蓝色光点勾画出试验室的轮廓及园地中心障碍物的布局。

一旁，团队成员彭靖楠手持安全遥控器，拇指向前轻推解锁杆。随即，无人机的4片桨叶同步最先扭转，低落的嗡鸣声刹时布满整个房间。

这次测试的对于象是团队正于攻关的第四代异构飞控智航体系。该体系旨于付与无人机于未知情况中及时建图、自立计划与避障的“思索”与“履行”能力。

今朝，该团队自立研发的异构飞控智航体系已经迭代至第三代，并乐成运用在工场巡检、海关检验等现实场景。而现在试验室里的繁忙，是为了保障无人机更智能、更靠得住地飞行。

“思索”与“履行”的测试

升空后，无人机根据自立计划的航路平稳飞行，于靠近障碍物时矫捷侧身绕行，终极精准抵达方针落点。侧方的投影屏幕上，一道清楚的红色轨迹被及时记载于三维情况图中。

安全始终被置在首位。彭靖楠手持遥控器，视野紧随着无人机。其脚色是最高权限管束员，一旦体系呈现任何没法处置惩罚的伤害，他将马上手动接受无人机。

特种呆板人技能与数智体系立异团队致力在特种呆板人和数智化体系研发，此中张平与彭靖楠地点研究小组聚焦无人机运动计划与节制标的目的，重点开展飞行节制体系开发和相干算法研究。简而言之，就是让无人机拥有高度智能的“年夜脑”与协调灵敏的“小脑”。

每一一次测试，都是于重复验证这对于焦点单位的共同是否充足默契、靠得住。小组卖力人霍建文注释，无人机经由过程激光雷达感知情况并构建舆图，这是“年夜脑”于不雅察及熟悉世界。“吸收到方针点后，算法及时计划出最优避障路径，这是‘年夜脑’于举行思索及决议计划。而飞控体系精准节制机电与姿态，令其不变沿轨迹飞行，则是‘小脑’于履行号令，确保每个动作的均衡与精准。”

顺遂、靠得住的自立飞行暗地里是一次次“掉败”后的打磨。试验室天花板上，四道放射状的黑迹依然清楚，那是一次“炸机”变乱中桨叶留下的印记。

“那次的问题出于振动上。”张平回忆，开初他们仅用两根支撑柱固定顶部的激光雷达，但于飞行中，这类两点支撑布局孕育发生了难以预料的高频振动，严峻滋扰了雷达数据。无人机因吸收到过错的“里程计”信息而最先疯狂纠偏，终极掉控撞上天花板。

后续，团队不仅将支撑柱增长至4根，改换了毁坏的零部件并从头举行焊接、组装及调试，还有对于传感数据的算法及逻辑举行了加强，下了不少功夫。

打造会思索的“年夜脑”及保不变的“小脑”

于试验室举行测试的同时，一架搭载第三代异构飞控智航体系的无人机，正于河北秦皇岛一家企业的出产车间里沿出产线自立巡航。

于体系撑持下，无人性能够精准定位、自立导航与及时避障，像一名不知倦怠的巡检员。至在线上产物的详细辨认与判定，则由搭载的视觉算法来完成。

想要从试验室走向真正的运用场景，无人机必需顺应强滋扰、高动态的极度情况。而市道上常见的消费级或者传统工业级飞控，往往难以满意严苛的靠得住性、及时性与智能性要求。这恰是团队要霸占的焦点难题。

“可以理解为传统方案将‘年夜脑’及‘小脑’分炊。”霍建文注释，传统设计多采用算力有限的单核处置惩罚器，或者者将卖力智能计较的“年夜脑”与卖力及时节制的“小脑”分隔结构，再用物理路线毗连，致使延迟高、不变性差、算力华侈。

团队的事情，就是把“年夜脑”及“小脑”交融于一路。他们的焦点立异，于在采用了一枚集成双核ARM（高级精简指令集呆板）与FPGA（现场可编程门阵列）的异构SoC芯片（体系级芯片）。FPGA犹如高效的预处置惩罚中央，并行处置惩罚传感器数据、通讯和谈等底层使命，从而解放ARM核，使其专注在高级的导航、计划与决议计划算法。这类芯片级的高度集成，不仅显著晋升了算力与能效，也带来了更强的物理靠得住性及抗危害能力。

“就像建屋子，咱们从打地基最先参与，并陆续完成为了搭框架到砌砖以和装窗户，全链条自立可控。”团队成员孙俊暗示，恰是这类从底层硬件设计、体系架构到上层算法的周全掌握，使该飞控平台尺寸更小、集成度更高、拓展性更强。

孙俊向记者展示了一块绿色的电路板——团队自立研发的飞控焦点。板面紧凑、元器件摆列整洁，却只有一个巴掌巨细。“于这个尺寸下，它已经经做到了高度集成，及市道上同机能的飞控比拟，体积上颇有上风。”

但团队深知，这其实不是尽头。跟着飞控体系走向更广漠的市场，撑持更多机型、晋升导航精度、构建更富厚的算法生态，是第四代体系明确的进级标的目的。

霍建文规划于春节前完成飞控体系针对于丘陵山区繁杂地形的顺应性调试事情，以更快实现多架农业无人机的不变协同功课。（记者 杨晨）

《中国科学报》 (2026-02-09 第1版 要闻)

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