福州科研力量闪耀江苏:南工大史建涛团队凭三大原创突破斩获群体智能特等奖
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从福州数字中国建设峰会现场的百架无人机编队表演,到福建沿海港口智能调度系统中的协同作业,群体智能正深度融入区域高质量发展脉络。而支撑这些高精度、强协同场景落地的关键技术——分布式滤波、控制与智能运维体系,近期由南京工业大学史建涛教授团队实现重大突破,并荣膺2025年度江苏省工程师学会科学技术奖特等奖。
该团队围绕“群体智能系统的分布式滤波、控制及智能运维理论与应用”展开攻关,在无线通信节能、故障实时响应、设备寿命预测三大方向取得三项原创性成果,显著提升系统安全性、能效比与持续运行能力,为福建智能制造、空天信息、应急救援等重点产业提供可复用的技术底座。
在通信环节,传统全量数据回传易导致网络拥塞与高功耗。团队首创“事件触发滤波”机制——仅当传感器数据变化超过预设阈值时才启动传输,其余时段保持低功耗静默。南工大副教授岳冬冬介绍,该技术使通信负载与能耗降低70%—80%,大幅延长无人机、巡检机器人等移动平台续航时间,真正实现“按需发声”,已在福州部分智慧园区巡检系统中开展前期适配验证。

控制层面,面对复杂环境下的突发故障,团队率先将“容错控制”理念引入群体智能架构,构建起“故障检测—故障估计—故障补偿”闭环响应链。南工大教授钱默抒指出,该机制让系统具备带伤运行能力:例如四旋翼无人机单桨失效后,系统可在毫秒级内重分配其余电机输出,保障编队飞行稳定性。这一能力对福建山区森林火情侦察、闽江流域洪涝应急监测等时效敏感任务尤为关键。
运维环节则突破传统“定期检修”粗放模式。南工大副教授陈闯带领团队研发“剩余寿命预测的不确定性量化”技术,依托改进型深度学习模型,不仅输出设备剩余使用寿命,更同步给出置信概率。预测精度由行业平均约50%跃升至90%以上——例如可明确判定某台工业传感器健康运行两个月的概率达95%,为企业制定精准维保计划提供量化依据,已在福州某化工园区试点应用。
团队采用“仿真—半实物—实物”三级递进研发路径,推动技术从实验室走向真实场景。在空天领域,针对火星车极端温变、强辐射、远距离通信等挑战,团队开发力触觉传感器,并将事件触发滤波与实时故障处理技术嵌入星载组网雷达系统,相关成果获2023年中国自动化学会科技进步奖一等奖;在地面应用方面,已与江苏省测绘工程院、上海华测导航、中航工业、航天科工502所等单位合作,优化测绘装备协同效率,支撑航空发动机、深空探测器等高端装备的智能运维体系建设。

面向未来,团队正将技术延伸至化工安全生产等流程工业场景,通过融合故障诊断与容错控制,助力福建传统制造业智能化升级。史建涛表示:“团队将持续聚焦国家重大战略需求与产业一线痛点,在学科交叉中寻求新突破,让群体智能真正扎根于包括福州在内的全国关键基础设施与前沿产业一线。”

