负责公司工业级中大型固定翼-多旋翼复合无人机飞控系统核心算法设计与全生命周期迭代，聚焦复杂环境（强风、电磁干扰、高原）下的飞行稳定性、抗干扰能力及任务执行精度提升，支撑电力巡检、应急救援等场景落地。

• 主导设计基于自适应增益调参的PID-MPC混合控制架构，针对传统PID在10m/s以上突风扰动下姿态角均方根误差超0.8°的问题，引入风速估计器实时修正MPC预测模型，结合EKF融合IMU/气压计/激光测距数据优化状态估计，将强风下滚转/俯仰角抖动幅度降低62%（实测从±1.2°收敛至±0.45°），支撑了广东海上风电巡检场景的常态化作业。
• 牵头解决跨模态切换（多旋翼垂直起降→固定翼巡航）的冲击问题，基于李雅普诺夫稳定性理论重构切换逻辑，设计速度/高度双阈值平滑过渡策略，通过X-Plane仿真验证后落地实测，切换过程姿态超调量从8°降至2°以内，切换耗时由0.5s压缩至0.2s，满足适航认证对动态稳定性的严格要求。
• 搭建硬件在环（HIL）测试平台，集成dSPACE DS1007控制器与Xsens IMU/GNSS模拟器，开发故障注入脚本（涵盖传感器失效、通信延迟、计算单元过载），累计完成200+小时极限工况测试，提前暴露飞控软件在GPS信号丢失30s时的航迹偏移超50m问题，通过优化视觉SLAM短期定位补盲策略，将偏移量控制在8m内。
• 主导飞控软件DO-178C DAL-B级合规性改造，梳理需求追溯矩阵（RTM）覆盖127项功能点，完善单元测试用例至580条（覆盖率95%），协同第三方机构完成第三方评测，助力公司获取民航局颁发的无人机系统型号认可证（TC）。

承担垂直起降固定翼无人机的飞控算法开发与外场验证，重点突破长航时飞行中的气动耦合干扰、大空域机动时的轨迹跟踪精度不足问题，支撑测绘、环保监测等中低空长航时任务。

• 针对固定翼平飞阶段因气流扰动导致的航迹跟踪误差超15m问题，基于扩张状态观测器（ESO）估计风扰力矩，设计前馈补偿环节嵌入经典PID控制律，结合地面站实时下传的气象数据修正模型参数，将1000m高度、5m/s风速下的横向跟踪误差降低至5m内（实测提升67%）。
• 完成气动力模型参数辨识与优化，通过风洞试验获取翼型升阻比曲线，结合遗传算法优化模型中的阻尼系数与力矩系数，解决高速巡航时俯仰通道响应滞后问题，使升降舵阶跃输入下的超调量从12%降至5%，调节时间缩短30%。
• 开发飞控-载荷协同控制模块，针对光电吊舱变焦时重心偏移导致的姿态波动，设计基于力矩补偿的预瞄控制策略，通过CAN总线实时获取吊舱运动状态，提前50ms调整副翼偏角，将变焦过程中的横滚角波动从±3°抑制至±0.8°，保障高清影像采集质量。
• 主导外场试飞验证，累计完成80+架次测试（涵盖平原、山地、沿海场景），定位并解决高原环境（海拔3500m）下气压高度表滞后导致的定高偏差问题——通过融合雷达高度计数据重构高度控制回路，将定高精度从±1.5m提升至±0.3m，满足山区电力塔精细化巡检需求。

协助完成消费级多旋翼无人机的飞控基础算法实现与测试，支撑产品从原型机到量产的迭代，重点解决基础飞行稳定性、量产一致性校准等问题。

• 独立完成四元数姿态解算模块开发，基于Mahony互补滤波融合三轴加速度计、陀螺仪与磁罗盘数据，在10Hz采样频率下将姿态解算延迟控制在20ms内，替代原供应商提供的简化算法，实验室台架测试显示阶跃旋转时的姿态跟踪误差降低40%。
• 参与GNSS拒止场景下的航迹跟踪预研，基于光流传感器与超声波测距构建局部地图，设计基于A*算法的避障路径规划与PID轨迹跟踪结合的控制策略，在室内无GPS环境下实现0.5m/s速度下的墙壁贴边飞行，验证了复杂环境下自主飞行的可行性。
• 搭建飞控软件单元测试框架（基于Google Test），编写200+条测试用例覆盖姿态解算、控制律计算等核心函数，发现并修复浮点运算溢出、传感器数据越界等潜在bug 17处，将代码缺陷密度从0.8个/千行降至0.3个/千行。
• 协助解决量产机型的飞控参数校准一致性问题，设计自动化校准工装（集成温湿度传感器与转台），通过统计过程控制（SPC）分析校准数据，优化磁罗盘硬磁/软磁校准流程，使量产机型的航向角一致性误差从±5°降至±1.2°，良率提升15%。

长航时物流无人机飞控系统重构与可靠性提升项目

• 项目背景：某头部物流客户需部署跨区域长航时物流无人机，要求系统在复杂电磁环境（如机场周边、高压输电线）下保持姿态稳定，且最大续航≥10小时、MTBF≥2000小时。我的总体职责是主导飞控系统的全链路重构，统筹硬件选型、算法优化与适航验证。
• 解决的关键难题：1）强电磁干扰下多传感器（GPS/IMU/磁罗盘）融合精度下降，导致姿态误差超±2°；2）高负载下电池热管理失控，频繁触发过温保护；3）传统飞控架构实时性不足，故障响应时间长达200ms。
• 核心行动与创新：1）基于MATLAB/Simulink搭建多物理场耦合模型，仿真验证后选用“光纤惯导+RTK-GPS”组合导航，结合自研的“加权残差卡尔曼滤波算法”，将姿态控制误差压缩至±1.2°；2）设计分布式电池管理系统（BMS），通过FPGA实现电池单体电压/温度的毫秒级采集，配合液冷散热结构，解决热失控问题；3）基于RT-Thread实时操作系统重构飞控架构，将任务调度周期从10ms缩短至5ms，故障响应时间降至40ms以内。
• 项目成果：重构后的飞控系统使无人机最大续航提升至12小时（里程450km），MTBF达2500小时，顺利通过民航局CTSO-PSC-001适航认证。项目助力公司拿到该客户的120架订单（总金额1.2亿元），并成为民航局推荐的“长航时物流无人机标准配置方案”。我在项目中沉淀的“高干扰环境多传感器融合方法”申请了发明专利（专利号：ZL202210XXXXXX.X）。

警用高动态侦察无人机小型化飞控平台开发项目

• 项目背景：公安系统需一款能穿越狭窄空间（如楼宇间隙、森林冠层）的侦察无人机，要求平台重量≤1kg、机动过载≥12G、续航≥40分钟。我的角色是负责飞控硬件的小型化设计与高动态控制算法优化。
• 解决的关键难题：1）小型化后传感器噪声增大，导致高机动飞行时姿态震荡；2）低功耗需求与高性能处理器的矛盾，传统方案无法兼顾续航与运算能力；3）狭窄空间内GPS信号丢失后的自主导航精度不足。
• 核心行动与创新：1）选用InvenSense MPU9250（9轴MEMS传感器）+ u-blox ZED-F9P（RTK模块）的组合，通过硬件滤波电路降低传感器噪声，配合自研的“互补滤波+神经网络补偿”算法，姿态震荡幅度从±3°降至±1°；2）采用“主从处理器架构”，主芯片用STM32H7（负责飞控逻辑），从芯片用ESP32（负责通信与数据预处理），将整体功耗降低35%；3）基于SLAM算法开发“视觉+惯性”融合导航，在GPS丢失时仍能保持位置误差≤0.5m。
• 项目成果：开发的小型化飞控平台使无人机重量降至0.8kg、体积缩小60%，机动过载提升至15G，续航保持45分钟。产品通过公安部警用装备质量监督检验中心检测，助力公司拿到3个省份公安系统的采购合同（总金额850万元）。此项目让我积累了“小型化高动态平台的功耗与性能平衡”经验，为后续承接消费级无人机项目奠定了基础。

支教时发现乡村小学因缺乏实验器材，科学课多停留在课本讲解。返校后联合实验室开发出百元级科学实验背包，内含20个基础实验器材。为确保可持续运营，设计配套视频课程与城乡结对系统，并培训132名大学生担任远程助教。项目覆盖9省47所学校后，学生科学兴趣评分提升35%。这段经历教会我用产品思维解决社会问题，当看到孩子们用自制望远镜发现土星光环时，我理解了教育的真谛是点燃可能性。