王飞,西安交通大学人工智能学院二级教授,国家级领军人才,人机混合增强智能全国重点实验室空间视觉方向学术带头人。长期从事空间视觉智能感知研究,牵头研制我国首款宇航级抗辐照视觉信息处理专用芯片,成果应用于空间站天和机械臂、嫦娥五号与嫦娥六号表采机械臂、“遨龙一号”空间碎片主动清除飞行器等,获陕西省科技进步一等奖等奖励。
走进王飞的办公室,各种航天器模型摆满柜架,一对机械臂模型格外醒目。“为国家重大战略需求服务,是我们科研工作的第一选择。”王飞说。这句话,是他个人的科研导向,也诠释着西迁精神“听党指挥跟党走,与党和国家、与民族和人民同呼吸、共命运”的精神底色。
航天报国,向需而行
自2007年起,王飞在中国工程院院士郑南宁的带领下参与空间站机械臂视觉系统研制,是项目的承担人。十余年来,他带领团队紧扣国家航天重大任务需求攻坚克难,在载人航天、探月工程中,一次次将构想推向现实。他坚持“四个面向”,践行“面向需求—理论创新—技术突破—重大应用”的研究思路,立下“通过科技创新服务国家重大工程视觉系统应用需求”的初心与承诺,组建了包含教师10余人、专职工程师20余人的科研团队,长期参与空间站、探月工程以及深空探测重大航天任务,为载人空间站、嫦娥五号、嫦娥六号等任务提供关键技术支撑,主持承担国防重大工程、国家科技重大专项、载人航天三期、探月三期等多项重大任务。

立足西安、扎根交大,王飞所在团队与西安卫测、航天五院西安分院、中科院西安光机所联合成立太空信息处理协同创新中心,构建起一支技术过硬的学科交叉、理论与工程融合的科研队伍,以西安交大人工智能学科的力量服务国家航天事业。
潜心攻坚,勇破“卡脖子”难题
月表环境复杂,探测器降落姿态与预测数据可能千差万别,机械臂要精准采样;空间站的空间机械臂,要完成舱段转位、悬停飞行器捕获、辅助对接、货物搬运、辅助航天员出舱等动作。王飞要做的,就是为机械臂装上视觉系统,确保它能精准、可靠地完成任务。团队默默耕耘,测试分析了各个研制阶段、各类工况下约百万幅图像;十五年的坚持,200多万次数据模拟的记录,终于换来了关键理论技术的突破和在轨应用的成功,为中国航天器的“手臂”装上了明亮的“眼睛”。
王飞牵头研制自主可控的抗辐照视觉信息处理专用芯片,填补国内视觉专用处理器技术和产品空白,解决宇航级视觉计算核心器件“卡脖子”问题;突破“在轨视觉感知”技术瓶颈,实现多个首次应用,新型视觉计算架构成功应用于空间站(天和机械臂、核心舱、巡天舱)、嫦娥五号表取机械臂、嫦娥六号表取机械臂、“遨龙一号”空间碎片主动清除飞行器,解决在轨目标实时感知难题,技术指标达到国际领先水平。团队先后圆满完成原理、电性与正样产品的研制任务,2016年6月实现“遨龙一号”空间碎片主动清除飞行器视觉系统成功应用,2020年11月实现“嫦娥五号”表取采样机械臂视觉系统成功应用,2021年4月实现空间站机械臂视觉系统成功应用,2024年5月实现“嫦娥六号”表取采样机械臂视觉系统成功应用。

王飞执着攻关重大原始创新,换来了沉甸甸的回响:“嫦娥五号”与空间站天和核心舱先后被评为2020年、2021年中国科学十大进展;2021年2月作为探月工程嫦娥五号任务参研参试人员代表、2024年9月作为探月工程嫦娥六号任务参研参试人员代表,两次在人民大会堂受到习近平总书记接见;科研成果参展国家“十三五”科技创新成就展。王飞发表学术论文90余篇,授权发明专利近30项,获陕西省科技进步一等奖(排名第一)、军队科技进步二等奖、中国自动化学会科技进步特等奖等奖励,2021年获探月三期工程嫦娥五号任务先进个人称号。


教研相长,薪火育人
“为国家培养更多的专业人才,勇攀更多的科研高峰。”王飞说。他把服务国家重大任务的过程,当作最好的育人课堂,坚持立德树人,在授课中把“传授知识”与“价值引领”结合,将十余年参与航天任务、不断解决技术难题的经历穿插在知识点中,让学生切身体会知识的力量;通过组织学生赴现场观看任务发射、邀请英雄航天员与学生面对面交流,激发学生的爱国热情与使命担当。国家空间站天和机械臂视觉系统、嫦娥五号与嫦娥六号表采机械臂视觉系统、“遨龙一号”航天器上,都有他指导的学生参与研究的成果。
王飞依托国家级科研平台和校企合作基地,构建智能视觉测量、移动机器人、三维高精度验证、电路设计与测试四大工程验证和训练平台,让学生全过程参与方案设计、组件选型、安装调试、系统验证、故障分析,在真实工程中锻造解决复杂问题的能力。他先后指导20余名研究生参与重大科研项目,学生参与设计的硬件及开发的软件系统均通过国家标准的测试和检验,最终应用到载人航天、探月工程等重大型号任务中。十余年攻关路上,团队成员张雪涛、郭宇、张秋光、林梦园、王一唯等人在空间视觉工程领域迅速成长,积累了丰富的工程实践经验,为我国培养了一批工程领域急需的优秀青年人才。

近五年,王飞授课296学时、授课总人数425人,指导硕士毕业生35人、博士毕业生6人;指导学生参加竞赛类创新实践获奖16项,其中国家级奖励12项,含“维盛杯”全国研究生智慧城市技术与创意设计大赛一等奖2项、蓝桥杯全国总决赛三等奖2项、DIGIX极客人工智能校园创新大赛华为专项奖金奖、中国模糊图像处理竞赛—环境深度感知挑战赛第一名等。培养的研究生中,2人获国际学术会议最佳论文奖,5人获研究生国家奖学金,2人作为主要完成人分别获省科技进步一等奖和二等奖。完成“厚基础”“重交叉”的人工智能高层次人才培养知识和课程体系规划,获国家级研究生教学成果一等奖。
弦歌不辍,薪火相传。王飞教授传承弘扬西迁精神、教育家精神、科学家精神,大力弘扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,怀揣航天报国的责任担当,面向国家重大战略需求,锚定空间视觉智能感知关键核心技术持续深耕,在服务高水平科技自立自强的征程上奋勇前行。