张碧辉 男 中国科学院空间应用工程与技术中心
电子邮件: zhangbh@csu.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区邓庄南路9号
邮政编码:
研究领域
主要研究方向为:
1.星载AI计算机设计;
2.面向功能安全的飞行器AI软件部署。
招生信息
每年招收计算机应用技术方向硕士研究生1名
招生方向
基于FPGA的深度学习算法部署;基于MLIR的AI编译器设计;
教育背景
工作经历
2021-06~现在, 中国科学院空间应用工程与技术中心, 飞行器星载任务调度和高性能计算技术工程师
2012-02~2021-05,中国航天科技集团第十一研究院彩虹无人机科技有限公司, 飞行器结构强度工程师,飞行器总体设计工程师
专利与奖励
专利成果
出版信息
发表论文
[0] Zhou, Y. and Zhang, B., “Autonomous Landing of UAV in Non-Cooperative Environments Based on Fusion of Monocular and Stereo Depth Estimation,” SAE Technical Paper 2024-01-7019, 2024.【通讯作者】
[1] Image Matching-Based Visual-Inertial Integrated Navigation for UAV in GNSS-Denied Environments[C]//Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2024, 2784(1): 012014.【通讯作者】
[2] INS-GNSS-Vision-UWB Navigation for Vertical Taking-off and Landing in Urban Air Mobility Scenarios[C]. International Conference on Service Robotics. 2024. 【第1作者】
[3] Robust GNSS-Visual-Inertial Odometry with Outlier Exclusion and Sensor’s Failure Handling, ICICT2023, 2023. 【第 1 作者】
[4] An Autonomous Moving Target Tracking System for Rotor UAV, RobCE 2021. 【 第 4 作者】
[5] 悬停状态倾转旋翼机非定常气动干扰研究, Research on Unsteady Aerodynamic Interference for the Tiltrotor Aircraft in Hover, 航空工程进展, 2019. 【第 2 作者】
[6] 一种归一化的代理模型精度指标, A Normalized Accuracy Index for Surrogate Model, 航空工程进展, 2019.【第 1 作者】
[7] 复合材料螺旋桨结构多目标优化设计, Multi-objective Optimization of a Composite Material Propeller Structure, 航空工程进展, 2018. 【第 1 作者】
[8] 太阳能飞行器复合材料翼梁非均匀铺层优化设计, 飞机设计, 2016.【 第 4 作者】
[9] 太阳能飞机复合材料尾撑优化设计, 飞机设计, 2015. 【第1作者】
[10] 太阳能飞机翼肋结构拓扑优化设计, Topology Optimization Design of Rib Structure on Solar Powered Aircraft, 航空工程进展, 2015.【第 1 作者】
[11] 基于遗传算法的大展弦比复合材料机翼结构优化设计, Structural Optimization Design of High Aspect Ratio Composite Wing Based on Genetic Algorithm, 航空工程进展, 2015. 【第 3 作者】
[12] 考虑多指标约束的蜂窝夹层防热结构参数优化, PARAMETRIC OPTIMIZATION OF HONEYCOMB SANDWICH THERMAL BARRIER STRUCTURES CONSIDERING, 机械强度, 2014. 【第 1 作者】
拓展资料
知乎专栏
https://www.zhihu.com/column/c_184383603
科研活动
研究方向简介
从卫星的遥感图像在轨智能处理,到无人机的自主感知与决策,再到载人飞行器的智能辅助驾驶,"飞行器AI计算"已成为人工智能与航空航天深度交叉的前沿领域。
按照安全需求的高低,飞行器AI计算可划分为两类场景:
1.低安全需求场景:以低轨卫星、无人机为代表。这类应用对失效的容忍度相对较高,可以直接采用商用GPU等通用AI加速器,技术路径相对成熟,更多关注算法本身的性能优化。
2.高安全需求场景:以中高轨卫星、载人飞行器为代表。这类平台一旦失效将造成不可挽回的损失,对AI计算在安全性、可靠性、实时性等方面提出了远超常规的要求——不仅要算得快、算得准,更要"算得可信":抗辐照、可验证、行为可预期、失效可控。这正是当前制约AI在高价值飞行器上规模化应用的核心瓶颈。
针对高安全需求场景,我们团队开展面向功能安全的飞行器AI部署研究,构建从芯片到算法再到工具链的完整技术体系:
- 硬件层面:基于FPGA、ASIC等专用(宇航级)芯片构建AI计算平台,充分发挥其在确定性、抗辐照能力、能效比方面的优势;
- 算法/IP层面:面向专用硬件的主流AI算法IP核设计,兼顾性能与可验证性;
- 工具链层面:搭建覆盖"模型转换—编译优化—硬件部署—精度验证—安全验证"的全流程工具链,使AI部署过程自动化、可追溯、可验证。
本方向处于人工智能、计算机技术与航空航天的三重交叉点,有鲜明的工程价值与应用前景。团队欢迎对AI算法、FPGA/ASIC设计、嵌入式系统、编译工具链等方向感兴趣的同学加入,共同探索"AI上天"的关键技术。
科研项目
(1)高可靠星载AI计算平台技术,主要参与人,中国科学院某攻坚专项子课题,2025.9-2030.9
(2)高性能星载AI实验计算平台技术,负责人,中国科学院某攻坚专项子课题,2025.9-2030.9
(3)面向苛刻空间环境的高可靠具身智能计算技术,共同负责人,空间应用中心“空间应用创新行动”重点项目,2026.10-2028.10
指导学生
毕业硕士研究生
黄天旂,本科吉林大学,21级硕士研究生,研究方向:基于VNS-INS-GNSS的无人飞行器组合导航,工作去向:浙江大学嘉兴研究院。
周逸彪,本科北京科技大学,22级硕士研究生,研究方向:非合作场景无人飞行器自主着陆技术,工作去向:摩尔线程智能科技有限责任公司。