在國際學科前沿施展拳腳
- 發佈時間:2015-12-15 01:31:10 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
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當地時間11月9日下午,英國倫敦。在英國機械工程師學會年度頒獎儀式上,一位年輕的中國學者吸引了大家的目光。他就是本年度威廉史密斯科學獎獲得者、國防科技大學資訊系統與管理學院27歲的博士生湯俊。湯俊是獲此殊榮的第一位中國學者,也是迄今為止該獎最年輕的獲獎者。
近日,湯俊載譽歸來。談起獲得威廉史密斯科學獎,湯俊顯得十分平靜。他説:“榮譽是暫時的,奮鬥才是永恒的。是學校開放的辦學理念和育人模式,讓我有了在國際學科前沿施展拳腳的機會。”
2006年8月,湯俊考入國防科技大學資訊系統與管理學院,2010年保送攻讀軍事運籌學專業碩士研究生,因學習成績優異提前畢業,被選派到排名西班牙高校第一的巴塞羅那自治大學留學攻讀博士學位。
一次偶然的機會,湯俊聽人説起2002年發生在德國南部的一次飛機碰撞事故中,由於空中防撞系統與地面空管指示衝突,造成2架飛機墜毀,71人喪生的嚴重後果。他查閱資料後發現,雖然空中防撞系統已發展到第二代,技術相對成熟,但隨著航空業的迅速發展和無人機的大量使用,空域變得越來越擁擠,空中碰撞仍是威脅航空安全的重要因素,改進空中防撞系統是航空航太領域一個重要的研究課題。
此時,正學習系統工程專業的湯俊,頭腦中忽然産生了思想的火花:運用系統工程理論研究改進空中防撞系統,也許是一個好的辦法。他認為,導致飛行器空中碰撞的因素十分複雜,改進防撞系統不能單純從技術出發,而應考慮各種可能導致空中碰撞的自然與人為等綜合因素,包括國際組織間的“公共政策”問題,進行建模分析。系統工程的學科特點就在於設計和管理複雜的工程專案,以達到最優設計、最優控制和最優管理的目標,對解決多機態勢下的空中防撞問題十分有利。
湯俊的這一創新思路得到導師米克爾·彼拉教授的肯定,他的國內導師老松楊教授則建議結合指揮控制與決策分析,將改進空中防撞系統作為研究課題進行深入研究。
然而,讓湯俊頗感意外的是,用系統工程理論研究改進空中防撞系統,此前還無人涉足,沒有任何資料可供參考借鑒。
走別人沒有走過的路,必然困難重重。對繁忙空域多機態勢進行建模,既要考慮多機自身飛行的經緯度、高度、速度、性能等,又要兼顧影響飛行的天氣因素、該空域的飛行器密度,乃至飛行員在危機情況下的可能反應與反應時間等,系統構建的難度非常大。研究越深入,湯俊發現構建模型的難度越大,研究進入進退維谷的艱難境地。
面對一系列“剪不斷、理還亂”的問題,他沉下心來,將從大學開始就培養起來的系統思維方法,對空中防撞系統的構成要素、組織結構、資訊交換和自動控制等功能作了細緻分析研究,應用現代數學和電腦等工具,將攻關中遇到的難題化整為零,各個擊破,然後再優化統籌,有機融合,並圍繞這一問題先後在國際SCI期刊上發表了7篇論文。經過艱苦的努力,終於在避免空中碰撞模型構建、分佈式防撞航跡協調、最優化防撞策略和空管決策支援系統等方面實現一系列創新,有效提高了空中防撞系統在多機環境下的安全性和可靠性。
今年7月,湯俊提前一年半完成博士階段學習,由最早研究空中防撞系統的美國麻省理工學院林肯實驗室和歐洲航空安全管理機構委派專家組成答辯委員會,對湯俊的博士學位論文《多機態勢下的空中防撞系統分析與改進》進行了考核評審,認為可有效降低多機態勢下的碰撞風險,提升了擁擠空域裏的航空管理能力,為飛行員提供了更完善的預警資訊,對空中防撞系統研究與改進具有重要作用,並一致認為應將其應用於全球新一代空中防撞系統改進規劃中。湯俊也因此成為巴塞羅那自治大學本年度10名優秀畢業生之一。
經歐洲航空安全管理委員會推薦和英國機械工程師學會的嚴格評審,湯俊順利獲得該學會頒發的威廉史密斯科學獎,在國際科學領域展示了中國軍校學子的絢麗風采。
如今,學成歸來的湯俊又馬不停蹄地投入到新的課題研究中。他告訴記者:創新無止境,推進我國各項事業創新發展的重任必將落到青年一代身上。只有將個人夢融入強軍夢,才能不負重托,在強軍實踐中做出自己應有的貢獻。
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