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洪武项目组:致力成为无人机操控训练系统全产业链市场引领者

日期:2025-04-21 文: 图: 审核: 编辑:邵志富 访问量:
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如果总结成都航空职业技术学院(后文简称成都航院)无人机产业学院教师党支部洪武系列无人机操控训练系统项目组(后文简称洪武项目组)2024年取得的成绩,那参赛拿奖、“破圈”亮相珠海航展一定是团队师生们都会不约而同写下的关键词。

2024年7月底,洪武项目组作品“蓉翼飞一一洪武系列无人机操控训练系统”在四川省国际大学生创新大赛(2024)荣获金奖;后又在10月中旬举办的中国国际大学生创新大赛(2024)全国总决赛现场赛摘得铜奖。11月中下旬,团队凭借该作品荣获第四届四川省中华职业教育创新创业大赛高职组一等奖;又携作品以全国唯一独立参展的高职院校的身份,首次亮相在广东珠海举办的第十五届中国国际航空航天博览会。

如今,项目团队通过自主技术攻关,已破解军地共育无人机操控人才难题;今后,团队目标明确,致力成为无人机操控训练系统全产业链市场引领者。

解决教学实训痛点,师生共研专业级训练器

走进成都航院无人机产业学院模拟器训练中心(扬飞行器创新实验室),全国样板党支部建设标语和满墙师生团队荣誉格外引人瞩目,推开实验室大门,洪武系列无人机操控训练系统项目组的学生们正全神贯注地在自研的无人机操控训练系统上进行实操。

但在2022年以前,还见不到这般场景。

2022年以前,受产业政策的影响,无人机市场呈现增长势头,市场对无人机操控员的需求也在相应地激增。彼时,成都航院无人机应用技术专业的学生们仅靠1台由611所捐赠的地面站进行日常实训实操。骨干党员、教授“无人机飞行原理与操纵”课程的教师王洵敏锐地意识到,教学硬件设备和资源的受限必将导致学生实操能力不足、人才培养质量不高,而仅靠教师团队参与教学设备的研制更新,也无法带动教育教学工作持续改革。

于是,在2021年,无人机产业学院立足课程改革的背景,建立扬翼飞行器创新实验室,洪武项目组也在此时应运而生。2022年,扬翼飞行器创新实验室获批教育部就业育人项目重点实验室,依托实验室建设,师生团队先后走访调研消防、应急管理、企业、高校等部门和单位,并在调研中逐渐发现,无人机操控训练系统市场缺口大,存在许多行业痛点和弊端。

王洵举例,比如,首先,原厂地面站价格昂贵,保密级别高,除极个别院校外,其余学校存在“买不到、买不起”的情况。其次,如使用游戏模拟器开展实训,也会存在针对性差、仿真度低、操控手感失真、视景建模粗糙等弊端。同时,无人机市场上现有的训练方式仍具有真机训练危险性高、坠机泄密风险性高和学生可用设备少等诸多痛点。

“无人机行业企业对人才需求大,学校拥有教学优势和平台基础,我们培养的学生今后也就确定了技术路线,开展了专业级训练器研制工作,并得到学校和学院的大力支持。

在遴选人员进组的过程中,项目组也与军士管理学院联动,遴选优秀军士生进组,实现军地混合培养,逐步破解军地共育无人机操控人才难题。谈及进组的想法时,2023级直招军士学生张志强坦言,项目组执行严格的筛选标准,进组后根据个人特长划分不同的负责板块,同时,项目组也会根据人员意向和能力匹配实行动态调整,全力保障项目顺利推进。

技术攻关、多轮试制,产品成功落地

2022年,洪武项目组的师生团队几乎都奔波于校外调研和校内实验室样机研制中,并成功研制出第一代操控训练系统。当年9月,陈一铭、赵宏正等学生进入成都航院无人机产业学院,成为无人机应用技术专业的大一新生。由于实训设备不足,他们很快萌生了进入洪武项目组搞科研的想法。

“进组后,我们针对一代产品进行了系统硬件、外观和操控杆的改进研发。”赵宏正说,项目组进行了许多测试,并很快确定了新一轮改进研制的方向,涉及多屏显示技术如何应用到训练系统里,多屏幕如何架设放置才能灵活使用,操控杆应该怎样设计才能确保稳定性、更加贴合实际操作体验等方面。

梳理完所有问题后,成员们就投身到自主技术攻关的旅程。赵宏正介绍,在教师团队的指导下,他们通过实地调研企业和院校机构对产品的需求,网上查阅资料等渠道,决定采用先进的多屏显示技术为学员创造一个沉浸式、高保真的训练环境。他进一步解释,多屏系统不仅能够提供广阔无垠的视域,让 学员仿佛置身于真实的飞行场景之中,还能确保关键飞行数据都能在屏幕上得到即时、准确的响应。

在操控杆的改进中,项目组采用与真实无人机操控杆高度一致的设计,自研姿态控制杆和脚蹬控制器,为学员提供了贴近实战的操作体验。

2023年5月,项目产品训练席开始在学校投入教学应用,大大改善了教学条件。6月,项目组克服传统视景生成算力资源占用率高、标定成功率低等缺陷,首次将OCC占用网络技术应用于无人机视景生成系统,实现建模速度提升210%,标定成功率提升30%。12月,初代教员席(洪武一号)建成并投人教学应用,教学水平得以提升。

跨过2023年,项目组并未停止对样机的打磨试制。2024年1月,项目组突破数据链研发及系统适配关键技术,开展教员站总体研制工作,并于2月首创飞行员胜任力画像自动生成系统,突破无人机飞行员任力评估系统开发及系统适配关键技术。“简单来讲,飞行员胜任力评估统以胜任力模型为基础,形成个体飞行学员的数据化画像,我们采用与民航接轨的标准,对学员操作数据进行定量分析,让评价更为科学化、客观化。”赵宏正介绍,同时,这一关键技术还能提高校内课程考核效率,解决竞品无教学反馈与训练品质保障机制问题。2024年3月,项目产品教员席(洪武二号)试制完成。

最终,这款能完整模拟某国产大型固定翼无人机飞行全流程,采用全国产算力平台搭建,核心平台完全自研,机模参照真机1:1测绘,拥有机型真实气动特性与性能,可进行全天候全地形仿真模拟训练的无人机操控训练系统成功落地。

2024年6月,项目组正式成立四川洪之武航科技有限公司。公司成立后,如何让产品的名声打出去成了项目组亟待解决的事情。“我们在校内外导师的指导下,学习了产品的专利申请、运营维护、营销推广、投融资管理等一系列企业运营的关键知识和经验。”项目组负责团队运营的成员李泓成说,“后续,我们还将针对客户使用体验开展针对性产品改进。

截至2024年11月,洪武系列无人机操控训练系统已申请外观专利1项、实用新型专利3项、软件著作权1项。成都航院已在校内部署该系统若干套,面向应急管理部消防救援局、部队、本校学生、定向军士生等群体开展服务培训,完成学习培训2700余人次,累计达66000学时。与陕西航空职业技术学院、贵州理工学院两所院校达成130万元意向合同订单,并完成样机交付和使用培训。

2023年11月,成都航院启动国际大学生创新大赛(后文简称大创赛)校赛,并在全校范围内征集创新创业项目。当时,洪武项目组已完成初代教员席 (洪武一号)的研制工作,于是,项目组果断提交参赛资料,并被学校推荐参加大创赛省赛。

2024年5月,项目组收到大创赛省赛参赛通知但彼时,组内成员们仍忙于产品改进升级和公司成立的事务,因此,省赛项目申报书及答辩展示内容准备稍显粗糙。幸运的是,项目具有的新颖性和独特性受到评委青睐,他们在7月底的省赛决赛中荣获一等奖并获得国赛参赛资格。

备战大创赛国赛的号角吹响后,团队才真正意识到备赛的不易。“备赛期间,我们邀请指导教师和行业专家对项目作品和材料进行讲评,根据老师们指出的问题,给出具体的解决方案。”赵宏正说,第二天,组员们还会将各自负责的部分进行整合完善,检查方案改进落实情况。

因此,无论是在实验室还是训练营都能看到团队忙碌的身影。最困难的时候,成员们在训练营顶着高温进行产品改进,核心成员对项目PPT和材料的修改更是循环往复,每天近12小时埋头实验室,直至国赛材料提交前三天。当然,团队因备赛产生的分歧也在所难免,但成员们早已达成共识,在专家意见 的基础上,根据项目实际讨论协商。

暑假期间,备赛和考取无人机执照是团队中大部分成员需要同时兼顾的,放弃休息成了大家共同的选择。有的成员从省赛到国赛备战期,半年时间只 在家休息了15天;有的成员因休假刚回到家乡江西九江,就接到返校备赛的任务,又坐了20多个小时的硬座火车返校备赛。

2024年9月12日,团队完成最后一次修改后,便在大创赛国赛官网提交了材料。这一次,项目组似乎并未得到“眷顾”。“由于团队前期材料修改未及时保存,导致提交的申报书材料与PPT版本不一致,申报书未附上专利情况等辅助说明,这就直接导致评委对项目作品存疑。”王询说,最终,团队取得铜奖无缘大创赛国赛现场赛。

大创赛结束不久,第四届四川省中华职业教育创新创业大赛现场决赛就随之到来,于洪武项目组团队而言,这次比赛来得刚刚好。“整个团队对作品很有信心,前期我们已有相关创新创业大赛路演经验,因此,在全省中华职教双创大赛决赛时,无论是项目路演还是答辩展示,成员们都表现得得心应手如愿拿到高职组一等奖的成绩。”赵宏正说。

站上过双创大赛省赛最高领奖台,也品尝过因提交资料失误造成的失败酸涩,现在的洪武项目组的成员们虽有遗憾,但重振旗鼓,朝着下一届大创赛国赛最高领奖台出发已然成为团队内部统一的行动方向。

“破圈”亮相珠海航展,团队项目获得高度评价

2024年11月12日,第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海开幕,在珠海航展第二展区(斗门莲州通航机场),成都航院作为全国唯一独立参展的高职院校,携洪武二号无人机操控训练系统、伯仁号倾转旋翼垂直起降无人机、机载抗干扰光纤通信装置以及机载(舰载)陀螺仪等学校展品首次亮相。

谈及珠海航展,负责申展统筹的张志强表示,整个参展过程一波三折。起初,他从航展官网了解到参展事项,并通过工作人员确定参展场地、合同签订、物流配送等相关事宜。随后,他与学院教师奔走学校学工处、科技处以及分管校领导,在得到领导和各部门支持后才提交各类资料。“由于是首次参展,我们缺乏经验,导致前后花费近1个月时间才最终确定符合参展资格。”张志强说。

确定参展资格后,展品设备的运输又成了一大问题。洪武二号无人机操控训练系统需要整机打包,团队必须提前与物流公司沟通协调,并提前3天抵达了会场对接场馆工作人员进行布展,对设备进行安装和调试,最终确保展品顺利展出。

航展当天,成都航院的科技成果转化展品广受赞誉,不仅吸引了我国武警、空军、海军高级将领莅临观展,对学校展品和师生科技创新能力表示充分认可;还引起俄罗斯空天军上将的高度关注,对学校自主研发的无人机操控训练系统给予了高度评价。期间,学校还与兄弟院校及产业链相关企业达成合作意向。

回顾近2年来的产品研制、参加比赛等经历,项目组成员们都视其为难得的人生阅历。张志强说:“无论是比赛还是参展,我都享受与一群志同道合的兄弟共同攻克技术难题的过程,也逐渐增加了专业知识的储备,让我更有底气推广团队的产品。

今年6月,洪武项目组内2022级学生面临毕业离校张志强、李泓成也将作为新一代项目负责人挑起产品继续改进升级的重担。对于技术改进,张志强希望今后将产品制作趋于模块化,便于设备拆卸运输和安装调试,并继续优化产品细节,做好技术创新,提升客户使用体验。而在团队运营上,李泓成表示,他将与团队共同携手,继续为推进成为无人机操控训练系统全产业链市场引领者的目标全力以赴。

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