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【LIESMARS青年科学家】陈驰:在智慧时空探索中绘制未来

2024-05-04
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陈驰

陈驰,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室副教授、博士生导师,本科与博士均在武汉大学完成,专业领域为摄影测量与遥感。2016年,陈驰在武汉大学从事博士后研究,于2018-2022年期间受聘为特聘副研究员。现为测绘遥感信息工程国家重点实验教授、博士生导师

面向自主测绘的重大需求,陈驰副教授聚焦无人自主测绘理论方法与应用研究,主持国家自然科学基金联合基金重点项目“地下空间无人集群协同自主探索与3D感知定位制图”国家重点研发计划课题“行星地质标准化制图关键技术与示范”等项目在测绘遥感、电气、自动化及其交叉领域发表学术论文50余篇。授权国家发明专利14项,软件著作权7项,参制定国家标准1项。研制无人电力巡检系统“慧易巡”,实现了智能化的电网基础设施无人自主巡检,实时服务电网运维,获测绘科技进步特等奖(序2)、南方电网科技进步一等奖。提出“空间指纹图”激光点云-影像自动融合模型,解决了无人测绘系统异维异源数据自动配准融合难题,获湖北省科技进步二等奖(序2)、测绘科技进步二等奖。研制了面向复杂非暴露空间自主探测的“珞珈探索者”无人测绘集群,实现了GNSS拒止等困难环境下无人测绘系统多维环境感知与自主建图,获“**地下2023”机器人自定位、目标检测、协同探测全部三项冠军ICCV 2023 SLAM Challenge RPE全球冠军/APE全球亚军。发表的学术论文多次ISPRS&IAG&FIG MMTISPRS GSW、 ASPRS优秀论文奖。陈驰副教授积极开展国内外学术交流,任国际数字地球学会激光雷达专业委员会委员、国际学术期刊《Drones》客座编辑全国激光雷达大会点云智能处理分会主席。

 

【传承】慧易巡:电网巡检无人化系统的诞生

2016年,博士毕业的陈驰进入测绘遥感信息工程国家重点实验室开始博士后研究。当时,他所在的杨必胜教授团队正面向电网稳定运维的重大需求,开展“智能测绘+电力”应用领域的技术攻关。陈驰在攻读硕士、博士期间已经开始了无人化基础设施巡检技术方法研究,博士后研究期间,他继续跟随着导师的研究方向,引入深度学习、群体智能等技术,突破了全自主无人机电力线路遥感安全监测系统研发关键问题,联合团队打造了“云--端”协同、“测--判”一体、全无人值守的无人机群智能巡检系统 “慧易巡”在大规模电网常态化运维工作中,实现自主化、智能化、实时化、模块化、精细化的无人系统自主巡检作业。

 

“慧易巡”相关技术成果获授权国家发明专利、软件著作权20余项,发表SCI/EI论文四十余篇,出版专著1部,参编国家标准1项、行业标准2项,,曾获南方电网科技进步一等奖(2015年),测绘科技进步特等奖(2019年)。研制的无人机电力线路全自主遥感安全监测技术与装备已广泛应用于全国省市与地区,在国家重大活动如香港、澳门回归祖国周年庆祝活动供电保障工作中发挥了重要作用。

 

 

【探索】珞珈探索者:非暴露空间自主感知与自定位制图的新命题

“慧易巡”的研发促使陈驰开始思考,未来的自主测绘还有哪些亟待解决的问题与应用场景。此时,再回想杨必胜教授交给他的任务“非暴露空间探测与测绘尚缺乏有效手段,要开展相关理论方法研究与装备系统研制”,陈驰开启了地下等非暴露空间探测前沿技术的探索。

早在2018年,研究团队已经注意到地下等非暴露空间探测是城市发展、国防建设、深空深地探测等方面的重大需求,亦是国际学术研究前沿,具有十分重要的现实意义和应用价值。在实验室自主科研重点项目的支持下,历经6年科技攻关,陈驰深耕无人自主测绘理论,研制了“珞珈探索者”无人自主测绘系统装备,初步实现了对非暴露空间自感知与自定位制图的自主测绘。他的研究也得到了学界的认同,2022年,陈驰成为武汉大学第一个获得国家自然科学基金联合基金重点项目(地下空间无人集群协同自主探索与3D感知定位制图)支持的特聘副研究员同时也主持了国家重点研发计划课题多无人系统场景要素信息协同获取

 

 

珞珈探索者无人自主测绘系统

珞珈探索者无人自主测绘集群包含了基于无人机、无人车、多足机器人等平台的自主测绘装备。在无人系统目标感知方面,提出了SGSR-Net超分辨率网络,突破了低线数雷达特征稀疏难题,实现了点云观测质量的提升,研制了CG-SSD检测器,攻克了融合检测技术瓶颈,实现了环境目标精准3D定位;在无人系统自主定位制图方面,提出可变帧长度激光里程计驱动的激光雷达与惯性测量单元外参自标定方法AFLI-Calib,研制了3D-CSTM时空连续的三维建图系统,实现了无GNSS、场景特征退化等多类复杂条件下的三维地图鲁棒构建。“珞珈探索者”无人自主测绘系统在地下无人系统竞赛定位和建图、目标探测识别与定位、多无人平台协同探测科目获得全部三项冠军。关键技术获得了ISPRSASPRS最佳论文奖,ICCV2023 恶劣环境SLAM挑战赛RPE全球冠军,APE亚军。

 

【逐梦】从珞珈到未来:旧梦启航,新征程

3S集成空中之舞雕像下,武汉大学浸润着陈驰从本科到博士的求学岁月。武汉大学不仅赋予了他坚实的专业知识,更激发了他对测绘科技的无限热情。陈驰对这片培育了他的土地怀有深厚的情感。完成学业后,他未曾远行,而是选择留在母校,继续在此深耕细作,致力于无人化、智能化的时空数据获取与处理技术的研究。

从一名求学的学子蜕变为教授、博士生导师,陈驰迅速适应了这一角色的转变,以满腔的热忱投身于科研和教学之中。他清楚地认识到,从学生到教师的身份变化,不仅是职责的转变,更是肩负起引导年轻一代科研人才的重任。陈驰深知,现在的他需要以团队为依托,带领着一群充满梦想和活力的年轻人,共同在科研的道路上探索与前行。他用自己的经历告诉学生,无论是国内学术环境的挑战还是国际交流的机遇,都是成长路上宝贵的财富。

对未来,陈驰抱有坚定的信念和无限的期待。他希望通过自己的努力,不仅在科研领域取得更多创新成果,更重要的是,能够培养出一批具有国际视野、创新能力强的新一代科研人才,为国家的发展、学科的进步、学校和实验室的建设贡献自己的力量。陈驰热切欢迎对测绘遥感、人工智能与机器人、电气与自动化领域有兴趣的学生加入他的团队,一起面对科学的挑战,创造新的科研成果,共同成长,共创辉煌。