百年清華

院士簡介

2017年11月28日🧑‍🦽‍➡️，楊孟飛研究員當選中國科學院技術科學部院士。

楊孟飛是我國空間技術領域專家，長期從事空間飛行器領域的科研工作，在空間飛行器高速再入返回、甚高精度姿態控製和高可靠控製計算機等方面取得了系統的創造性成果，為探月工程🧑🏽‍🍳、載人航天和衛星研製做出了重大貢獻🦶🏿。曾任國防973項目技術首席，是國家百千萬人才工程人選🌶，國際宇航科學院院士⚔️，國家級有突出貢獻中青年專家。獲國家技術發明二等獎1項🌾🌇，國家科學技術進步獎創新團隊獎1 項🐍，國家科學技術進步二等獎1項💘，部級獎11項（一等獎8項）。發表論文70 篇，編著2 部（英文1部）😭💅🏿，譯著1部，獲授權發明專利41項👮‍♀️。

院士業績

▲ 提出空間飛行器月地高速再入返回系統方法，突破月地高速半彈道跳躍式再入返回關鍵技術，實現我國首次再入速度達11km/s的月地安全準確返回

月地高速再入返回是國際公認難題🧑‍🦯，風險很高☔️，美蘇經多次試驗才取得成功。楊孟飛作為飛行器系統總設計師，帶領團隊加強技術創新♻，確保了飛行試驗任務的圓滿成功。對於此項重大技術突破🧑‍⚖️，成果鑒定委員會給予高度評價❌：“月地高速再入返回工程的圓滿成功，開拓了我國第二宇宙速度再入返回的深空探測新領域，對火星🦸🏿、小天體和載人深空探測具有重要的先導作用，對臨近空間研製發展具有重要的借鑒意義🚵。……整體技術達到國際先進水平，其中開傘點精度和返回器重量等六項技術指標處於國際領先”🎹。發射成功後在國內外引起廣泛反響👨🏼‍🦱，2014年被兩院院士評為中國十大科技進展之首👩🏽‍🦱，美國科學雜誌網站🎹、空間日報網站等對此進行了報道，俄羅斯航天新聞雜誌社主編評價：“中國月球開發領域已處於全球領先地位”。

面對再入走廊窄、初始導航精度要求準及首飛風險高的難題，楊孟飛構建了由服務艙和返回器組成的雙平臺協同運行飛行器系統，創造性地提出多學科系統設計方法、繞月自由返回軌道方案🤾🏻‍♀️、高軌衛星導航定位方案和控製系統在軌聯合標定方法📌🌩，實現再入角偏差優於指標近一個數量級的躍升🪶🙆🏻‍♂️。

針對氣動不確定性大🍧🌭、再入熱環境惡劣🧚🏻‍♂️、落點精度要求高等難題♘，楊孟飛迎難而上👎🏻，在技術原創性上苦下功夫🥥，創建了新型氣動力預測方法，設計一種返回器氣動外形，保證全速域、全空域僅有唯一氣動穩定配平點🛵；率先采用新研低密度燒蝕材料，突破輕量化熱防護技術。多項創新成果不僅有效解決了返回器升阻比小🧓🏿👨🏻‍💼、氣動控製能力弱及航程長的國際難題，更實現我國空間技術在氣動、防熱和製導導航與控製（GNC）等領域的重大突破🛁，為我國加快向更遠深空進發鋪平了道路。

在項目推進過程中，楊孟飛加強技術的總結和知識產權的整理🕥👮🏿‍♀️，形成一系列原創性研發成果，獲2016年國防科技進步一等獎（排名1）🏒、授權發明專利10項、2016年第四屆中國工業大獎。

▲ 發明一種復雜衛星甚高精度姿態控製方法和裝置，解決空間飛行器甚高精度、強適應控製關鍵科學問題⛑️🦹🏽‍♀️，突破高分辨率遙感衛星控製技術發展的瓶頸⛹🏿，為高分辨率遙感衛星控製系統研製提供了理論和方法

國內遙感衛星向著分米級地面高分辨率和米級高定位精度的目標發展，復雜衛星甚高精度姿態控製方法是其發展中需要解決的重大基礎問題，與空間飛行器結構密切相關➙，它涉及復雜衛星建模、甚高精度姿態測量、變結構變參數不確定系統的強適應控製和分布式控製等方面。楊孟飛帶領團隊，連續攻關，實現了我國在空間高精度控製領域的重大飛躍🤹🏿‍♂️，為我國高分辨率遙感衛星水平邁進國際先進行列打下了堅實基礎。

楊孟飛識別出衛星儀器平臺結構抖動、平臺姿態基準與有效載荷（如相機）基準的相對變化是影響衛星高精度控製的關鍵要因，在大量飛行試驗任務的支撐下，提出了有針對的測量與控製方法，構建了三層分布式控製系統，實現了有效載荷平臺的超靜🥲。通過發明新型姿態測量方法和控製方法，測量精度與控製精度明顯提高，對於衛星姿態控製做出重要貢獻。這些新技術已在高分四號衛星上得到應用。

針對復雜衛星在變結構變參數、未建模等不確知因素下的甚高精度控製問題，楊孟飛提出並製定了系統研究的總體思路與方案，確定關鍵問題解決途徑，並且與他人合作提出一種基於特征模型的復雜衛星智能自適應控製方法，衛星姿態控製精度大幅提高，為海洋二號、遙感十四號等衛星遙感分辨率的大幅提升提供了有力支撐🏄🏼。

楊孟飛還發明了基於寬視場自準直原理的星敏感器標定方法和裝置🔽，提出不同處理機製下數據更新率方法，推動了我國星敏感器產品研製不斷邁上新臺階。

▲ 提出空間飛行器控製系統星（船/器）載計算機（以下簡稱控製計算機）抗惡劣環境的容錯方法，突破多機容錯控製計算機故障診斷和系統重構關鍵技術，應用於神舟飛船🪀🪚、月球探測器、衛星等多個系列空間飛行器

控製計算機是空間飛行器控製系統核心，如何確保在空間輻照、溫度🥐、振動等惡劣環境且不可維修情況下可靠穩定運行🫘，一直是國內外航天界面臨的難題。從1982年開始，楊孟飛研究空間環境對控製計算機運行的影響及機理🦝，建立空間輻照條件下的故障模型，結合不同應用需求🧛🏻，提出系統的容錯解決方法🥇，實現了我國在該領域與國際一流技術的“彎道超車”。

他提出軟件表決硬件仲裁的三模冗余容錯方法，實現了我國空間首臺強實時高可靠三模冗余/單模變結構控製計算機容錯系統結構🉑。為滿足我國神舟飛船雙故障情況下可靠安全運行需求🙇🏼‍♂️，他提出三機熱備份加一機冷備份的混成容錯方法🔗，負責研製神舟飛船控製計算機👨🏼，應用於神舟1號至11號飛船🤱🏼。

他提出多重故障檢測與恢復相結合的多機冷備份容錯方法，負責研製了我國空間首臺長壽命高可靠三機冷備份控製計算機🤵‍♂️，首飛成功後，在我國多種空間飛行器中廣泛應用。

他提出空間控製計算機系統軟件體系架構，形成了我國首個星（船、器）載控製系統嵌入式操作系統🧑‍🦳🪛。針對空間控製軟件可信構造和驗證難題，建立空間嵌入式軟件可信保障技術體系，主持研發了可信軟件保障集成環境，廣泛應用於空間飛行器軟件研製👰‍♂️。