当捷龙三号遥五运载火箭在山东海阳海域精准升空,标志着东方航天港集团海上火箭发射及回收技术攻坚团队保障的第15次发射圆满成功。今年该团队迎来了属于他们的高光时刻——荣获2025年度中国青年五四奖章集体称号。截止目前,该团队保障了“15发15捷,89颗卫星,成功率100%”。作为团队核心成员,鲁东大学胡鑫教授将抗干扰控制理论应用于复杂海洋环境下海上发射船精准定位控制中,为火箭发射提供了稳定的海上发射平台。
数学模型驯服惊涛
当海上火箭发射技术尚处空白时,胡鑫被纳入海上火箭发射及回收技术攻坚团队。面对海上发射船厘米级定位精度的严苛要求,他将干扰分离量化与自适应估计相结合,使控制系统在不确定性因素存在的情况下依然保持稳健性能。在研究前期,理论模型与实际工程环境匹配度并不理想,海浪、风向等复杂因素导致预测与实际存在一些偏差。胡鑫带领团队收集了上千组海上环境数据,对模型进行反复训练与优化,逐步提高了算法的适应性。通过精细化建模与多维度分析预报,他构建了一套能够提前感知海况变化并主动调整的智能控制体系,实现了复杂海况下的厘米级定位精度。“就像在颠簸卡车上穿针引线,我们要让火箭海上发射架始终对准苍穹。”胡鑫这样形容他的研究。
面对传统陆地发射控制算法无法适应海上环境的挑战,胡鑫将“多源干扰抑制”与“动态补偿”进行结合,提出了新的融合理念,将卫星导航、惯性测量与海洋环境感知系统数据以及干扰建模数据进行深度融合。团队开展了近百次海上实验,验证算法在不同浪级、风力条件下的鲁棒性。经过攻关,成功研发出“海上火箭发射动态稳定控制系统”,能在高海况下保持平台稳定。“数学的魅力在于,它能让我们在混沌的海洋中找到确定性的航向。”胡鑫常与学生分享他的科研体会,并在实际应用中培养学生们的科研思维。
三尺讲台培育英才
作为山东省优秀青年创新团队智能控制团队带头人,胡鑫始终秉持“科研反哺教学”理念。他将海上航天发射案例融入课堂教学中,带领学生搭建高保真仿真平台模拟船舶稳定性控制,其指导的多个本科生团队获批国家级和省级大学生创新创业训练计划项目,并指导研究生发表多篇高水平学术论文。
在数学与海洋科学的交叉领域,胡鑫始终以“因材施教、知行合一”的理念培养创新人才。面对数学专业本科生缺乏船舶控制理论基础的现状,他将深奥的控制理论转化为生活实例,带领学生构建起理论与实践的桥梁。2020级本科生冯书文首次申报大学生创新创业训练计划失利后,胡鑫以“失败是科研必修课”的育人智慧,通过国家自然科学基金的申报案例库,系统传授科研选题、方案设计等核心技能。经过365天的持续指导与21稿的精细打磨,最终助力学生斩获省级项目,并在两年间实现EI会议论文和SCI论文的双突破。毕业时,冯书文不仅获得了山东省优秀毕业生、校十佳优秀学生,更以优异成绩考入南京师范大学攻读硕士。这位曾经的科研“萌新”感慨:“胡老师让我领悟到,理论学习的深度需要科研创新的温度来激活。”
在研究生培养中,胡鑫践行“高屋建瓴谋全局,脚踏实地重细节”的育人范式。当2024级研究生范海鹏团队在海上航天项目论证中陷入困局,他连续三周开展“夜间学术工坊”,以系统动力学视角重构技术路线;面对2024级研究生钟恺晨论文推导的“拦路虎”,他一步步讲解演算步骤并辅以生活化的比喻,使深奥的控制理论知识变得通俗易懂。这种“俯身育人”的姿态,塑造了学生“既要有九天揽月的雄心,也要有毫米级精度的匠心”的科研品格。办公室常明的灯光见证着这位青年教师的坚守,他始终相信:“真正的教育,是让学生看见星辰大海,更获得抵达彼岸的船桨。”
作为入选全球前2%顶尖科学家“年度影响力”榜单学者,从数学方程到碧海苍穹,这位80后的年轻教授用自己的行动书写着“把论文写在祖国大地上”的生动注脚。正如胡鑫常对学生说的:“控制理论的美,在于能让混沌归于秩序”——这正是他们‘海天追梦人’征服星辰大海的底气。(撰稿:马亚杰 审核:孙长山)
转自【鲁东大学报】:https://ldu.ihwrm.com/index/article/articleinfo.html?doc_id=4626742