范耀祖
北京航空航天大学自动化与电气工程学院教授,博士生导师。1958年毕业于北京航空学院飞机设备系仪表及自动器专业。1958年参与北京五号无人机的研制,担任地面操纵台的工作。毕业后留校工作,参加国家重点液浮陀螺仪实验室建设,在林士鄂教授主持下研制出我国第一台液浮陀螺仪样机。
人物简介
1960年~1963年在苏联圣彼得堡光学精密机械学院进修,研究惯性导航平台的理论与设计。1989~1990年去前苏联莫斯科航空学院为高级顾问学者,研究智能导航系统。1991~1996年期间,任北京航空航天大学教授、自动控制系惯性导航教研室主任、博士生导师,享受国家政府特殊津贴。目前在北航测控系工作,兼任中国惯性技术学会常务理事、北京首科集团-北航智能交通系统(ITS)研究中心副主任、“ITS丛书”主编、国家ITS框架研究专家组成员、“海陆空惯性技术”杂志编委、“单片机与嵌入式系统应用”杂志编委、“国家智能交通”杂志顾问、北京市对外科技交流协会理事。1983年以来,发表论文“动力调谐陀螺病态数据处理”、“IntelligenceMicro-gSurveyInstrument”、“Multi-RedundantGyrocompassBoreholeSurveySystem”、“飞行员助手系统”等80余篇,先后出版了“智能仪表”、“动力调谐陀螺仪”、“惯性导航系统”“车辆定位导航系统”、“交通控制工程”等专著。长期从事惯性导航/全球定位组合导航系统研究和智能交通运输系统的研究主持各类基金10多项。曾获航空部科技进步二、三等奖,科技部智能交通设计大赛三等奖。
他主持和领导的研究小组,着重研究国家863、国家自然科学基金、国防重点预研以及对外合作等项目中的惯性组合导航系统、智能交通系统、无线通信在导航定位中的应用等理论方法、技术与实现。研究小组有教授、博士生导师2名,副教授4名,研究小组还有20余名博士后、博士、硕士生组成的科研队伍。主要研究成果如下:
1.惯性导航系统元件及组合方面
动力调谐陀螺仪的研制动力调谐陀螺仪是机械式转子陀螺的第二代产品,它是惯性导航系统的关键部件,决定系统质量可靠性。该陀螺仪的研制获中国航空工业集团有限公司总公司科技进步二等奖;
l多余度陀螺罗经测井系统理论研究该系统主要研究随钻随测钻井时的理论分析。该理论在陈哲、范耀祖教授主持下获航空工业总公司科技进步三等奖;惯性组合导航系统惯性导航系统是自主式的导航系统,它在国防上有突出的意义,是目前航海、航空、航天、陆地战车等系统中的主要装置,特别是潜艇导航系统中不可缺少的重要设备。为克服该系统随时间增长导航精度会逐渐下降的缺点,我们目前重点研究惯性导航与其他导航的组合,目前的重点是惯性导航与卫星导航(包括全球定位导航GPS、GLONASS与我国的北斗卫星)、数字地图等组合。目前我们理论分析可使卫星系统在少于4颗卫星下也可以正常工作,提高了系统的精度与可靠性。低成本微惯性导航系统惯性导航系统的成本很高,一般在几十万至百万元人民币以上。在王艳东副教授与博士生滕继涛的研究工作中,在对惯性元件建模补偿的基础上,采用低精度惯性元件可使惯导系统的成本显著下降。
2智能交通系统(ITS)
交通堵塞、交通事故一直是困扰城市交通的重大问题,在范耀祖教授、富立、张海、张勇等副教授的主持下,1999年成功地完成了智能车载终端系统的研制,为北京市公共交通总公司装备了两套智能交通指挥车和一辆故障抢修车,该装备可提高公交系统的调度效率及减少交通堵塞。公共车辆客流统计,是公交系统调度及安排线路的重要依据,在张海副教授及任传祥等博士的共同努力下已研制出包含:客流识别传感器、数据存储与控制器、数据转换器和处理终端等四部分组成的城市公交客流采集系统。该系统消除了人工统计的繁杂劳动与数据的不精确性。在范跃祖教授,富立副教授主持下和博士生高鹏等共同设计了一种包含惯性组件、全球定位系统、地图匹配在内的一种新型汽车导航定位系统。该系统在科技部和上汽通用汽车公司举办的中国首届智能交通系统设计大赛中获三等奖。
3LAS-CDMA在ITS中的应用LAS-CDMA是大区域码分多址无线传输技术,是北京邮电大学李道本教授提出的一种智慧码为核心具有原创性的新一代CDMA技术。我们研究小组与李教授多年合作,在范跃祖教授主持下在博士生师延山,修春娣,李轶等博士生共同研究,将LAS-CDMA技术应用于ITS中的定位与通讯之中。这种方法可以使车载系统在全球定位系统(GPS)失效时采用地面LAS-CDMA基站和地面移动车辆对车辆进行定位。在通信中,在相同误码率为及误帧率为条件下,不同的信噪比范围内均可满足上述通信技术。目前,上述研究内容已提出了四项专利申请。
4在控制理论方面,研究组孙先仿教授采用集园理论已多次完成自然科学基金和航空基金的研究课题。该研究课题特点是不需要系统的统计特性,也不需要误差有界均可对非线性系统进行辨识,这就提高了系统的鲁棒性和辨识的快速性。
参考资料
范耀祖教授.北京航空航天大学数字导航中心.2024-05-31
北京航空航天大学范耀祖教授受聘为我校兼职教授并作学术报告.河南理工大学新闻网.2024-05-31