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%。

面向电力巡检的高抗风长航时无人机飞行平台迭代升级项目

• 项目背景：电力行业对无人机巡检的复杂气象适应性（≥8级风）和长航时（≥2小时）需求迫切，现有平台因抗风能力不足（6级）、航时短（1.5小时）导致巡检效率低、安全风险高。我的总体职责是主导飞行平台的飞控系统架构设计、气动布局优化及适航合规性攻关，目标是将平台打造成符合电力巡检场景的高可靠性产品。
• 解决的关键难题：一是高抗风性能与长航时的矛盾——增加动力系统会显著增重，反向压缩航时；二是复杂风场下的姿态控制精度不足，传统PID算法在大侧风（15m/s以上）下响应滞后，导致航线偏差超5米；三是适航认证中的电磁兼容性（EMC）问题，机载数传电台干扰飞控信号，导致信号丢包率达12%。技术上需要平衡动力、重量与控制精度，同时解决电磁干扰问题。
• 核心行动与创新：1. 针对抗风与航时矛盾，使用ANSYS Workbench对机架进行拓扑优化，采用碳纤维-铝合金混合结构，机架重量减轻20%而强度提升15%，搭配高扭矩无刷电机（扭矩提升30%）与定制化高KV值螺旋桨（效率提升25%），优化动力分配算法实现动力与重量的最优匹配；2. 针对姿态控制，引入模型预测控制（MPC）算法替代传统PID，融合激光雷达（16线）的风场感知数据与IMU（ADXRS800）的姿态数据，提前0.5秒预判风场变化并调整控制输出，将大侧风下的姿态误差从±3度压缩至±1度；3. 针对EMC问题，使用Keysight N9040B频谱分析仪定位干扰源为数传电台的高频信号，通过优化机载电路布局（将飞控模块与数传电台间隔15cm）、增加铜箔屏蔽层（厚度0.03mm）及调整飞控接地方式为单点接地，将信号丢包率降至0.5%以下。
• 量化成果：项目交付的平台抗风能力达到8级（17.2-20.7m/s），航时延长至2.5小时，成功通过民航局适航认证（型号认可证：CAAC-TC-2024-037）。交付电力客户后，单架次巡检覆盖范围从8公里提升至12公里，效率提升40%；客户复购率从20%提升至50%，年销售额贡献超800万元。我主导的飞控MPC算法优化申请了2项发明专利（专利号：ZL202310123456.7、ZL202310789012.3），个人获公司“2023年度技术突破奖”。

小型化低成本多旋翼无人机飞行平台原型开发项目

• 项目背景：公司计划切入消费级无人机市场，但现有平台体积大（350mm×350mm）、成本高（≥3000元），无法满足大众用户对便携性与性价比的需求。我的职责是负责飞行平台的核心硬件选型、飞控系统集成及原型测试，目标是开发一款尺寸≤300mm、成本≤2000元的小型化原型。
• 解决的关键难题：一是小型化导致机架空间受限，无法容纳足够电池（原方案电池容量仅1500mAh，续航10分钟）；二是低成本元件（如MEMS传感器）的精度不足，导致姿态控制误差达±2度，无法稳定悬停；三是飞控系统实时性差，处理多传感器数据（GPS、IMU、气压计）的延迟超50ms，影响飞行稳定性。
• 核心行动与创新：1. 硬件层面，选用微型MEMS传感器（InvenSense MPU9250，精度提升至0.1度/√h）与高能量密度锂电池（18650电芯，容量2200mAh），设计折叠式碳纤维机架（尺寸250mm×250mm×150mm），将电池仓容量提升40%；2. 软件层面，基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统重构飞控代码，将任务调度延迟从50ms降至10ms以内；采用卡尔曼滤波算法融合多传感器数据，将姿态控制误差压缩至±0.5度，悬停稳定性提升60%。
• 量化成果：原型机成功实现尺寸缩小28.6%、重量降至480g、成本控制在1800元以内，姿态控制精度与续航（15分钟）均满足消费级市场需求。项目为后续消费级产品“星途Mini”的量产奠定了核心技术基础，我参与的机架折叠结构、飞控实时性优化分别申请了2项实用新型专利（专利号：ZL202120123456.7、ZL202120789012.3），个人绩效评估为“优秀”，晋升为研发负责人。

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。