王帆      中国科学院西安光学精密机械研究所
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邮政编码: 710119

研究领域

研究领域:光电跟踪系统控制与测量。面向空间探测、激光通信、空间精密测量等关键工程领域的核心需求,围绕动态目标高精度捕获、跟踪与测量的技术瓶颈,形成多方向协同的研究体系,核心研究方向如下:​

1.空间精密跟瞄机构跟瞄与稳瞄控制​

该方向以空间望远镜、深空探测载荷、空间激光通信终端等高端航天装备为研究载体,重点攻克空间微重力环境、温度梯度变化、机构间隙扰动等复杂工况下的高精度跟踪与视轴指向难题。研究聚焦基于多物理场耦合理论的复杂非线性系统建模、兼顾鲁棒性与动态响应的非线性控制策略(滑模控制、自适应鲁棒控制等)、融合工况感知的智能控制方法(模糊自适应控制、强化学习控制等),旨在实现角秒级至亚角秒级的视轴稳定精度,为航天重大任务的高精度视轴控制提供理论与技术支撑。​

二、传感器信息融合技术​

围绕多源传感器协同感知的工程化需求,针对星敏感器、陀螺、图像传感器、编码器、分布式MEMS传感器等传感器的特性差异,开展多源智能融合理论与方法研究。核心研究内容包括多源传感器数据时空配准、异常值鲁棒剔除、动态权重自适应分配,以及基于联邦卡尔曼滤波、证据理论、深度学习的融合算法开发,旨在提升系统状态估计的鲁棒性与精度,为光电跟踪系统提供精准的状态反馈和信息支撑。​

三、多智能体控制与智能决策​

面向分布式多光电传感器协同监测、多目标动态跟踪等复杂场景,研究智能布站与协同控制的关键技术。重点探索结合环境感知与任务需求的传感器优化布站模型、动态拓扑网络下的多智能体协同一致性控制策略(分布式模型预测控制等),以及融合任务优先级与资源约束的智能决策算法(强化学习驱动的任务分配与冲突消解等),致力于实现多智能体系统的高效协同,最大化整体探测与跟踪效能,为复杂场景下的光电系统协同控制提供理论与技术解决方案。

招生信息

   
招生专业
080202-机械电子工程
招生方向
光电跟踪系统智能控制方法,空间望远镜多源感知融合技术

教育背景

2024-12--中国科学院西安光学精密机械研究所   副研究员
2020-07--2024-12   中国科学院西安光学精密机械研究所   助理研究员
2015-09--2020-06   中国科学院大学   博士
2011-09--2015-06   长安大学   学士
学历

博士研究生

学位

博士

工作经历

   
工作简历
2024-12~现在, 中国科学院西安光学精密机械研究所, 副研究员
2020-07~2024-12,中国科学院西安光学精密机械研究所, 助理研究员
社会兼职
2025-04-30-今,研究生行业导师, 研究生行业导师

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 一种大口径压电快速倾斜镜的控制系统, 发明专利, 2025, 第 1 作者, 专利号: CN202411159760.7

( 2 ) 基于预设性能控制的大口径空间望远镜柔性负载振动抑制方法及装置, 发明专利, 2025, 第 1 作者, 专利号: CN202510212515.6

( 3 ) 一种柔性关节机械臂复合轴光电跟踪系统及其控制方法, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: CN202210805925.8

( 4 ) 一种基于GESO的RDOB、二自由度RIMC及 用于直流电机控制的RIMC, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: CN202310983848.X

( 5 ) 一种无人机姿态与位置的实时高精度测 量系统及方法, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: CN202110648213.5

出版信息

   
发表论文
(1) 基于新型广义扩展状态观测器的鲁棒内部模型控制及其在双惯性系统中的应用, Robust internal model control based on a novel generalized extended state observer and its application on a two-inertia system, ISA TRANSACTIONS, 2024, 第 1 作者
(2) 一种基于二维柔性转台复合轴跟踪的双状态有限状态机激光雷达成像控制方法, A Dual-FSM GI LiDAR Imaging Control Method Based on Two-Dimensional Flexible Turntable Composite Axis Tracking, Remote Sensing, 2024, 第 1 作者  通讯作者
(3) 基于改进的障碍函数自适应滑模的柔性连杆机械臂跟踪控制, Tracking control of a flexible-link manipulator based on an improved barrier function adaptive sliding mode, Asian Journal of Control, 2024, 第 1 作者  通讯作者
(4) 基于滑模补偿的改进型自抗扰控制方案在永磁同步电机驱动的航空星跟踪器中的应用, Modified active disturbance rejection control scheme with sliding mode compensation for airborne star tracker driven by Permanent Magnet Synchronous Motor, Control Engineering Practice, 2022, 第 1 作者
(5) 一种提升主动抗扰控制性能的方法, An Approach to Improve Active Disturbance Rejection Control, International Journal of Control, 2020, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) DRO月地激光通信APT系统, 负责人, 中国科学院计划, 2026-01--2029-12
( 2 ) 时差测量载荷与相机二维转台, 负责人, 中国科学院计划, 2025-09--2029-06
( 3 ) 新型智能信息系统关键技术与示范, 参与, 中国科学院计划, 2023-10--2026-12
( 4 ) XX-3E卫星光学载荷, 参与, 境内委托项目, 2023-02--2026-12
期刊与会议审稿

1.SCI 期刊审稿人,IEEE Transactions on Industrial Electronics,2025 - 至今

2.SCI 期刊审稿人,ISA transactions,2023 - 至今

3.SCI 期刊审稿人,Journal of the Franklin Institute,2024 - 至今

4.SCI 期刊审稿人,Mechatronics,2024 - 至今

5.SCI 期刊审稿人,Control engineering practice,2024 - 至今

6.SCI 期刊审稿人,European journal of control,2024 - 至今