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走近南航的科研“不老翁”———訪自動(dòng)控制專家、制導(dǎo)與控制學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人沈春林教授



沈春林教授


  人物簡(jiǎn)介
沈春林,浙江紹興人,1958年畢業(yè)于南京航空學(xué)院航空儀表與自動(dòng)器專業(yè),博導(dǎo)、自動(dòng)控制研究所所長(zhǎng)、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人,中國(guó)飛行控制研究所兼職研究員、美國(guó)紐約科學(xué)院院士、IEEE學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、1966IEEE/S.S.主席、江蘇省航空航天學(xué)會(huì)自動(dòng)控制專業(yè)委員會(huì)主任,享受國(guó)務(wù)院特殊津貼。曾多次受美國(guó)、俄羅斯、日本、中國(guó)香港等地的大學(xué)邀請(qǐng)進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問(wèn),曾在美國(guó)新墨西哥大學(xué)任教,連續(xù)擔(dān)任八屆亞太地區(qū)控制與測(cè)量國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議主席。沈春林長(zhǎng)期致力于飛行器控制的教學(xué)和科研研究,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和深厚的學(xué)術(shù)造詣,培養(yǎng)博士生、碩士生80余名,是國(guó)內(nèi)外知名的教授,被列入美國(guó)“世界名人錄”和英國(guó)“國(guó)際名人傳記”。 其研究涉及數(shù)字控制系統(tǒng)、精確制導(dǎo)、低空飛行與突防技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與控制技術(shù)、真三維立體顯示技術(shù)、數(shù)字虛擬人體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事上的應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用等領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文150余篇;出版發(fā)行了《飛行控制系統(tǒng)》《自動(dòng)駕駛儀》《電子線路》《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》《線性系統(tǒng)———計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法》《數(shù)字控制系統(tǒng)》《魯棒控制系統(tǒng)》等著、譯書(shū)7部。其科研成果先后獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、江蘇省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)等。曾獲“校優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng)”,被授予“先進(jìn)科技工作者”“有突出貢獻(xiàn)的留學(xué)回國(guó)人員”“優(yōu)秀研究生導(dǎo)師”等榮譽(yù)稱號(hào)。
  導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人;中國(guó)飛行控制研究所兼職研究員;美國(guó)紐約科學(xué)院院士;連續(xù)擔(dān)任八屆亞太地區(qū)控制與測(cè)量國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議主席;享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家;入選美國(guó)“世界名人錄”和英國(guó)“國(guó)際名人傳記”;科研成果曾獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);從事科研工作40多年,承接的課題項(xiàng)目多、科研經(jīng)費(fèi)多,被同行稱為科研“大款”;退休至今仍然承擔(dān)著科研任務(wù),并連續(xù)多年指導(dǎo)學(xué)生科創(chuàng)活動(dòng)獲得大獎(jiǎng)……諸多殊榮印證著沈春林教授深厚的學(xué)術(shù)底蘊(yùn)和非凡的科研經(jīng)歷。初見(jiàn)沈教授,樸素的衣著、慈祥的笑容、隨意的聊天,透著學(xué)者的風(fēng)范與大氣。逾2小時(shí)的訪談,我們領(lǐng)略到一位科研“不老翁”熾熱的科研情懷和輝煌的科研人生。
  不凡的科研經(jīng)歷1954年,沈春林考入南京航空學(xué)院(南航前身)航空儀表與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí),是南航第三屆學(xué)生,他清晰地記得“剛來(lái)校那會(huì)兒,學(xué)校周邊還很荒涼”。1958年,成績(jī)優(yōu)異的沈春林畢業(yè)后留校工作?!拔曳浅P疫\(yùn),一畢業(yè)就參與了學(xué)校無(wú)人機(jī)研制,這也是我國(guó)最早開(kāi)展的無(wú)人機(jī)研究工作。那時(shí),沒(méi)有電腦等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,研究人員要把很多時(shí)間和精力花在繁瑣的手工計(jì)算、繪圖和編制表格上。雖然研究條件非常有限,但我們的無(wú)人機(jī)研究還是取得了初步的成果———‘2號(hào)無(wú)人機(jī)’可以進(jìn)行表演及室外演示?!鄙虼毫謪⑴c過(guò)2個(gè)無(wú)人機(jī)項(xiàng)目,他在研究中盡情地釋放活力,放飛夢(mèng)想??珊镁安婚L(zhǎng),正當(dāng)研究深入推進(jìn)時(shí),已進(jìn)行了2年多的某研制任務(wù)被“叫停”。 1961年,沈春林回到學(xué)院從事教學(xué)工作,“我主要講授 《自動(dòng)駕駛儀》等課程,自己編寫(xiě)講義,然后送到學(xué)校印刷廠鉛印”。
  為了進(jìn)一步開(kāi)闊學(xué)術(shù)視野、拓寬科研思路,1981年沈春林以訪問(wèn)學(xué)者的身份前往美國(guó)新墨西哥大學(xué)電器與計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)習(xí)。2年半的國(guó)外訪學(xué)結(jié)束后,沈春林一邊教學(xué),一邊開(kāi)展低空突防中的地形跟隨技術(shù)研究,“有了這一技術(shù),超低空飛行的飛行器可以躲開(kāi)雷達(dá)的捕捉和攻擊?!痹趪?guó)家“八五”計(jì)劃、“九五”計(jì)劃的資助下,沈春林在該領(lǐng)域的研究長(zhǎng)達(dá)7年之久,其研究填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。對(duì)于這一具有前瞻性、開(kāi)創(chuàng)性的研究方向,沈春林對(duì)其導(dǎo)師鄭衍皋敬佩不已:“鄭老師的學(xué)術(shù)思想和研究思路極具前瞻性和挑戰(zhàn)性,當(dāng)國(guó)人還未認(rèn)識(shí)到地形跟隨和低空突防技術(shù)的應(yīng)用前景時(shí),鄭老師早在“七五”計(jì)劃期間就帶領(lǐng)包括我在內(nèi)的研究生開(kāi)始了該領(lǐng)域的研究?!?br>  上世紀(jì)80年代末,二維平面研究已經(jīng)相當(dāng)成熟了,沈春林便帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)始了三維立體技術(shù)研究?!捌鸪酰覀冄芯康氖菧?zhǔn)三維技術(shù),通過(guò)三維顯示系統(tǒng),即三維建模,將一個(gè)肉眼幾乎看不出來(lái)、微米級(jí)厚度的棱鏡貼到電視機(jī)顯示屏上,從而實(shí)現(xiàn)三維效果。”在完成了首個(gè)“863”子項(xiàng)目后,沈春林轉(zhuǎn)而承接了另一個(gè)“863”子項(xiàng)目,進(jìn)行真三維技術(shù)研究,“和以前做三維顯示模型不同,真三維技術(shù)研究需要研發(fā)出軟、硬件全套設(shè)備”。2005年,沈春林在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)了“真三維立體顯示系統(tǒng)”,這項(xiàng)技術(shù)在空中管制、虛擬現(xiàn)實(shí)、衛(wèi)生醫(yī)療、傳媒廣告、地質(zhì)考察等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。2006年退休后,沈春林仍然繼續(xù)著真三維技術(shù)的研究工作。
  目前,沈春林又進(jìn)軍綠色能源研究,“我們與中科院合作,組成了一支科研團(tuán)隊(duì),并已著手開(kāi)展高效太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究。一些企業(yè)也想和我們合作,建立太陽(yáng)能發(fā)電廠?!鄙虼毫直硎?,“關(guān)于高效太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究才剛起步,從理論研究到工程項(xiàng)目的實(shí)施,還有很長(zhǎng)的路要走。只要身體允許,我會(huì)一直做下去,這畢竟是一項(xiàng)利國(guó)利民的研究呀!”不悔的科研人生科研多變,追求不變。無(wú)論世事如何變幻,無(wú)論科研如何艱辛,沈春林始終以滿腔的激情、不懈的努力,在科研的天地書(shū)寫(xiě)著無(wú)悔的人生?!拔母铩鼻?,正帶著學(xué)生在西北下廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)的沈春林接到電報(bào)趕緊回校。1966年文革爆發(fā)后,學(xué)校開(kāi)始停課鬧革命。他躲開(kāi)打打鬧鬧的武斗,買了示波管等一些零件,在家“搗鼓”起小發(fā)明———組裝收音機(jī)和電視機(jī)?!拔蚁群蠼M裝了5英寸、9英寸、12英寸等大小不一的電視機(jī),那時(shí)難得幾家有電視機(jī),鄰居的好多大人孩子,都跑來(lái)看我裝的電視機(jī),一屋子人圍坐在一起看,那場(chǎng)面真是熱鬧?!?968年,文革進(jìn)入復(fù)課鬧革命階段,沈春林便組織學(xué)生重返課堂。
  其間,學(xué)校接到國(guó)家下達(dá)的“長(zhǎng)空一號(hào)”無(wú)人機(jī)研制任務(wù),沈春林便參與到該型號(hào)的研發(fā)工作,主管控制系統(tǒng)?!皬南到y(tǒng)研制,到試飛驗(yàn)證,再到飛機(jī)定型,整整耗時(shí)8年,一個(gè)個(gè)棘手的技術(shù)問(wèn)題把我們搞得 ‘頭破血流’??!”沈春林說(shuō),參研人員把“長(zhǎng)空一號(hào)”研制過(guò)程,形象地稱為“8年抗戰(zhàn)”,其研制的艱辛可想而知?!拔覀冎挥昧?年多的時(shí)間,控制系統(tǒng)就研制出來(lái)了,而由于缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),試飛試驗(yàn)耗了近7年的時(shí)間。每次試飛,總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,歸根到底還是可靠性問(wèn)題。著急上火沒(méi)有用,只能一次次地排查原因?!鄙虼毫钟浀茫钚量嗟娜兆幽^(guò)于在酒泉試飛的階段,“寒風(fēng)刺骨,氣溫零下20多攝氏度,為防止螺帽螺釘?shù)攘慵袈?,安裝時(shí)不能戴手套,手幾乎被凍僵?!鄙虼毫终f(shuō),如果不小心掉了一顆螺帽螺釘,就必須找到,否則飛機(jī)不能起飛。在“長(zhǎng)空一號(hào)”研制中,沈春林深切地感受到“理論要和工程實(shí)踐相結(jié)合;沒(méi)有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),完成科研項(xiàng)目則要走很多彎路?!?年工程實(shí)踐的砥礪,對(duì)他日后的教學(xué)和科研產(chǎn)生了深刻的影響。
  伴著對(duì)事業(yè)癡情追求的,是沈春林“科研報(bào)國(guó)”的一顆丹心。上世紀(jì)80年代初,沈春林作為訪問(wèn)學(xué)者被派往美國(guó)新墨西哥大學(xué),由于學(xué)術(shù)造詣深、國(guó)際影響大,他被該大學(xué)聘任。雖然美國(guó)的工作環(huán)境和生活條件優(yōu)越,但沈春林不為所動(dòng),在新墨西哥大學(xué)教了半年書(shū)后毅然回國(guó)。在他看來(lái),只有將科研扎根于祖國(guó)大地,人生才能有價(jià)值、有意義。“科研報(bào)國(guó)”的熾熱情懷和寬廣胸襟,讓沈春林的科研之路越走越寬。40多年里,沈春林在不同的研究領(lǐng)域都取得了驕人的成績(jī):發(fā)表論文150余篇;出版發(fā)行了《飛行控制系統(tǒng)》《自動(dòng)駕駛儀》《電子線路》《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》《線性系統(tǒng)———計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法》《數(shù)字控制系統(tǒng)》《魯棒控制系統(tǒng)》等專著、譯書(shū)7部;科研成果先后獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、江蘇省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng);獲得“先進(jìn)科技工作者”“有突出貢獻(xiàn)的留學(xué)回國(guó)人員”“優(yōu)秀研究生導(dǎo)師”等殊榮;培養(yǎng)出80余名碩士、博士等高層次專業(yè)人才。不老的科研情懷在沈春林的人生字典里,似乎只有“科研”二字。年逾古稀的他并未在游山玩水、含飴弄孫中安享退休生活,退而不休的他繼續(xù)著摯愛(ài)的科研工作。由于不能獨(dú)立申報(bào)國(guó)家基金課題項(xiàng)目,沈春林另辟蹊徑與中科院開(kāi)展合作,參與“863”課題深入進(jìn)行真三維顯示研究?!拔覀冄芯康氖恰阊邸瘲l件下的真三維顯示,即不戴特制的眼鏡也能看到三維景象。”時(shí)下,其真三維技術(shù)已成功應(yīng)用到教學(xué)、科研、展示、廣告、娛樂(lè)等領(lǐng)域。退休至今,沈春林已經(jīng)參與了3個(gè)“863”基金項(xiàng)目,目前仍有科研任務(wù)在身。頻繁出差、刻苦攻關(guān)……在旁人眼里,做科研是很苦很累的事,沈春林卻樂(lè)此不疲,正如他所說(shuō):“我沒(méi)有什么興趣愛(ài)好,科研是我唯一的愛(ài)好?!?br>  此外,沈春林還是指導(dǎo)學(xué)生頻頻斬獲“挑戰(zhàn)杯”大獎(jiǎng)的 “幕后英雄”。 自2009年起,他就負(fù)責(zé)我校“挑戰(zhàn)杯”參賽的技術(shù)指導(dǎo)工作,并連續(xù)多年助力學(xué)生奪得一等獎(jiǎng)、金獎(jiǎng)等?!啊魬?zhàn)杯’比賽包括技術(shù)、演繹、答辯等好多環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生的要求相當(dāng)嚴(yán)格;比賽準(zhǔn)備將近一年的時(shí)間?!鄙虼毫终f(shuō),為了不影響正常的學(xué)業(yè),同學(xué)們只能利用寒暑假及課余時(shí)間準(zhǔn)備“挑戰(zhàn)杯”比賽?!斑@不僅需要學(xué)生有濃厚的科研興趣、豐富的理論知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新的思維方式,還需要學(xué)生具備吃苦耐勞的品質(zhì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。通過(guò)參加比賽,學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)會(huì)有很大的提升?!?009年,沈春林指導(dǎo)學(xué)生做的是數(shù)字水幕墻項(xiàng)目,這一成果如今已經(jīng)在中國(guó)科技館展出了,“館長(zhǎng)反饋說(shuō),我們研發(fā)的水幕墻比從德國(guó)進(jìn)口的性能要好,能做到互動(dòng),水幕里需要什么就能通過(guò)鍵盤(pán)輸入以達(dá)到效果,且價(jià)格便宜很多,從德國(guó)進(jìn)口的要240萬(wàn),而我們的只要幾十萬(wàn)?!鄙虼毫中牢康卣f(shuō),此項(xiàng)科研成果現(xiàn)已產(chǎn)業(yè)化。2011年做的“挑戰(zhàn)杯”項(xiàng)目———360°大場(chǎng)景環(huán)視動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng),被央視、《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》《南京日?qǐng)?bào)》等全國(guó)17家媒體所報(bào)道。如今,這一系統(tǒng)也已產(chǎn)業(yè)化,并開(kāi)始訂單生產(chǎn)。
  “莫道桑榆晚,為霞尚滿天?!鄙虼毫值娜松蚩蒲袀鞒卸陟谏x?!拔沂呛苄腋5娜耍瑑号挥梦也傩?,幾十年來(lái),家務(wù)事全靠老伴。退休后,我除了要完成科研任務(wù)外,就是指導(dǎo)學(xué)生科創(chuàng)活動(dòng),老伴勸我別太累,但我喜歡科研,喜歡跟學(xué)生在一起,也就不覺(jué)得累了?!痹谏虼毫挚磥?lái),把專業(yè)知識(shí)和科研方法教給學(xué)生,是他最大的幸福?!敖Y(jié)合科研工作指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生,既為社會(huì)培養(yǎng)了有用人才,也充實(shí)了自己的退休生活、實(shí)現(xiàn)了人生價(jià)值。”走過(guò)數(shù)十年的科研生涯,沈春林感悟良多:科研是條單調(diào)而乏味的漫長(zhǎng)道路,要耐得住寂寞,忍得住孤獨(dú);做科研,不能太功利,要有奉獻(xiàn)精神……和南航相伴走過(guò)半個(gè)多世紀(jì),沈春林對(duì)學(xué)??焖侔l(fā)展的勢(shì)頭歡欣鼓舞,“南航的發(fā)展有著‘天時(shí)、地利、人和’的優(yōu)勢(shì),進(jìn)入世界一流研究型大學(xué)的目標(biāo)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)?!边m值60年校慶,尚奮斗在科研一線的他更是有話要說(shuō):“目前,我校某些研究偏重于計(jì)算機(jī)驗(yàn)證,物理驗(yàn)證相對(duì)較少,這無(wú)疑會(huì)使學(xué)校的發(fā)展受限?!彼J(rèn)為加強(qiáng)學(xué)科建設(shè),既要注重前沿學(xué)科的發(fā)展,又要注重工程和理論的結(jié)合;要做好實(shí)驗(yàn)室建設(shè),尤其是有特色的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。而實(shí)驗(yàn)室建設(shè)則要有明確的方向;要集眾之力才有可能做到科研前沿;要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放度,最大程度地實(shí)現(xiàn)資源共享;不僅要有計(jì)算機(jī)仿真成果,更應(yīng)該多出物理系統(tǒng)成果?!?