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CAIEC每一个项目都非常优秀
在大赛中为什么是他们脱颖而出
记录每一项科技的加速过程
来自创造者的直接表达
10th CAIEC 获奖人独家专访
多冗余安全飞控系统以先进的增强自适应控制算法、实时检测检测、故障补偿架构作为底层核心，防失控控制和高可靠性控制架构实现各种构型包括固定翼飞机与eVTOL飞行器的平稳飞行实现安全兜底。系统具有以下特点：
1. 抗外界干扰能力：控制系统智能控制分配算法，可实时抵消强风、涡流等恶劣气象条件带来的不利影响，针对海岛、山地等复杂地形的低空飞行场景，实现全环境自适应稳定控制，保障复杂工况下的飞行安全。
2. 带伤飞行能力：飞控系统通过实时故障监测、自动隔离与动态补偿机制，使系统具有强鲁棒性。在撞鸟、结构损伤、设备失能情况下实现秒级响应速度，确保系统带伤稳定飞行，最大化保障任务安全。
3. 动态加权投票表决机制：多通道计算机间动态取信，通过算法进行动态加权余度表决，结合多种表决方法确保多冗余系统的输出正确性，确认单一余度投票系统的可靠性，保证安全约束底线。
4. 非线性解耦稳定控制：针对非线性强耦合飞行场景，通过算法在控制底层实时补偿线性化误差，精准抑制多变量耦合干扰，保证倾转走廊的安全飞行包线，实现复杂工况下的高精度稳定控制与全飞行阶段平顺过渡。大幅降低新构型机型飞控设计对精准建模的依赖，将研发周期缩短30%以上，加速新机型从概念到验证的全流程落地。
宁波极锋科技有限公司成立于2020年10月，由北航、哈工大、美国伊利诺伊大学、南卡大学等多位博士依托于浙江省先进机器算法项目孵化成立。公司技术基础源自美国工程院院士/波音高级技术专家Kevin A Wise，知名控制领域专家Naira Hovakimyan教授，美国工程院院士Lui Sha教授团队。历经NASA、波音十余年严格评估验证，已在庞巴迪LearJet、Joby、Wisk等多款固定翼及eVTOL机型上成功证并应用。
公司全面掌握世界领先控制算法、安全系统设计及高可靠系统结构，致力于将其转化为可推广的行业应用解决方案。具备独立开发与二次应用的全链条能力，在工业控制、无人船、机器人等领域连续突破控制技术瓶颈，积累了丰富的应用经验。
当前，公司与浙江大学湖州研究院合作建立先进控制技术中心，聚焦于开发符合现代电传需求的多冗余度、高安全性与高效率控制分配的核心飞行控制系统，在系统鲁棒性、响应速度、控制精度与设计轻量化等方面均达到世界领先水平。该系统可适配于多旋翼无人机，倾转旋翼/混合翼eVTOL以及传统固定翼短距起降飞行器等各类构型。
空天界：周总，能否先请您介绍一下极锋科技是一家怎样的企业？
我们极锋科技是一家以飞行控制算法为核心起家的控制技术解决方案提供商。基于我们在飞控领域十多年的技术沉淀形成的核心壁垒，我们逐步将技术拓展至多个智能领域，把飞控技术应用在无人船、工业设备、机器人，以及橡胶、燃烧控制、烘干控制等流程行业，为客户提供从算法到系统集成的全链路控制解决方案，是一家技术服务商。
空天界：从北航、哈工大到美国伊利诺伊大学，极锋科技团队汇集了不同教育和研究背景的人才。您能和我们介绍一下这支团队最初是如何组建起来的，各自的能力又是怎样形成互补的？
我们团队成员本科、硕士阶段就来自这些院校的不同专业，大家的研究方向覆盖飞机总体、硬件开发、集群控制、单体算法等多个方向。在美国读博士时进入了同一个实验室，彼此是师兄弟关系。在实验室期间，我们主要围绕飞行控制鲁棒性、容错性等方向开展研究，在大方向下的细分领域都有各自的技术沉淀，因此团队互补性很强，方向也很明确。后续又有金融领域的伙伴加入，让团队在技术与商业层面实现了全面覆盖。
空天界：极锋科技从2020年成立至今，都做了哪些方面的探索，您和团队当初是基于怎样的思考，选择切入低空经济这个赛道的？
其实我们团队从博士阶段算起，在飞控领域已经深耕十多年。在读博期间，我们就跟随实验室与NASA、波音开展深度合作，参与了由波音领衔的自适应技术开发项目。团队导师作为行业权威专家，我们深度参与了NASA、美国国家科学基金会、波音联合发起的美国最大飞行汽车实验室。在此基础上我们形成了一系列成果，在过去十多年里陆续被NASA、波音采用并验证，积累了从理论到工程落地的全流程经验。
之后我们通过人才引进回国，当时国内低空经济尚未全面兴起，于是我们先将飞控算法应用在工业机器人、自动化设备、燃烧控制、烘干控制等工业领域。2024年低空经济相关政策放开后，团队希望把这套经过工业验证、达到国际领先水平的技术与控制框架，重新推广到低空领域，助力低空经济安全高效落地。可以说，我们始终怀揣天空情怀，因此重新切入了低空飞控方向。
空天界：极锋科技目前打造的核心产品具体是什么？在实际的商业落地中，我们主要是以怎样的形态和流程将产品交付给客户的？
我们的产品是模块化、系统化的飞控系统，同时也提供配套的飞控技术开发服务。现阶段产品形态主要分为两种：一种是完整产品方案，包含飞控硬件、内置飞控算法及整体架构；另一种是技术服务模式，与客户对接，协助客户完成整套飞控架构开发。
这套飞控系统核心包含飞控律、增稳系统等一整套方案包，在此基础上还具备导航、制导、避障、健康管理等模块，具备完整的服务能力。
我们的相关技术在2010年前后就已逐步成型，并在波音、NASA开展验证，发表了多篇论文和会议成果，业内人士对我们参赛展示的能力应该并不陌生。但这套技术是十几年持续积累的成果，即便同行想要吃透，也需要三到五年时间。我们希望优先在国内，以产品交付或技术服务的形式，把具备技术壁垒的核心能力推广出去。凭借成熟经验，我们的开发效率会显著高于客户自研：客户自主开发一套满足适航标准的飞控系统可能需要两年，我们凭借大量调参与工程经验，一年左右即可完成。我们希望把先进技术、工程经验与体系化能力，通过交付和互动引入国内赛道。
空天界：在您看来当前飞行控制系统，特别是在高可靠性要求场景下，行业的核心需求主要体现在哪些方面？
从飞控角度来看，高可靠性的核心最终都落在安全上，具体体现在几点：
1. 不摔机。无论载人、载货，无论机型大小，首先要保证飞行器不发生坠毁。
3. 可认证。在大吨位载人、载货飞行器上，系统必须满足中国民航局的适航认证体系要求。
4. 全场景适用。具备强普适性，能够适配当前低空经济井喷式出现的各类机型与构型。
在载人领域，高可靠性必须与适航标准严格匹配，安全系数需达到10⁻⁹量级，确保飞行器发生故障时，不会对乘员造成致命伤害甚至任何损伤。对工业无人机、载货飞行器，则要求故障条件下自身不损毁、不危及地面安全，能够带故障安全降落。同时要支持全天候飞行。低空环境复杂，存在河流、湖泊、高山峡谷等复杂地形，伴随乱流、阵风、鸟撞等突发状况，飞行条件随时可能发生变化。飞控系统必须保证飞行器在这些情况下仍可带伤可控、完成任务。
我们的飞控系统在设计上严格遵循民航适航安全要求，能够从数学与算法层面验证安全性与可控性，实现全生命周期可追溯、可审计，满足合规要求。
空天界：您能结合具体飞行任务介绍下为什么这套系统起名为“多冗余安全化电传飞控系统”？它主要解决了飞行器运行中的哪些实际问题？
我们所说的“多冗余”，主要分为两个层面：飞行器本体冗余和飞控架构冗余，同时包含硬件冗余与软件冗余。
硬件冗余很好理解。以多旋翼为例，四旋翼是无冗余的基础构型；行业内大中型无人机、eVTOL机型普遍采用六旋翼、八旋翼甚至更多，就是为了提供硬件冗余。比如六旋翼在某一旋翼失效后，剩余旋翼仍可构成最小安全单元，保证飞行器安全。
飞控层面的冗余则是软冗余：在不依赖硬件冗余的前提下，仅通过软件能力保障安全。比如一台四旋翼飞行器失去硬件冗余，且某一旋翼失效，系统可通过调节剩余三台旋翼，让飞行器平稳降落，即便无法继续执行任务，也能安全着陆。这就是通过软件能力最大化硬件性能上限。
而民航领域常说的三余度、四余度，本质是航电信息冗余：飞控工作中接收的各类硬件传感信号均设置备份，避免单点软硬件故障导致飞控决策失效。例如飞行中陀螺仪IMU死机、温漂，或GPS信号丢失，飞行器就会陷入“盲飞”。多冗余系统会配备多套GPS、多套陀螺仪作为备份，一套失效后立即切换备用信号；同时飞控软件会对多路通道进行可信度判别，自动选取正确输出。
我们的多冗余电传飞控，可以对每个执行节点进行离散化精确控制，区别于传统机械液压式控制。当单点失效时，系统可通过优化其他节点进行补偿，最大限度消除故障对飞行安全的影响。
空天界：那“多冗余”设计是否带来成本和重量的增加呢？
肯定会。面向适航的载货、载人飞行器，与民航客机一样，都要求多冗余系统，因此成本和结构死重必然会增加，传感器数量增多也会推高成本。但在安全底线面前，这些成本增加都是值得的。同时，我们的软件能力可以在保证安全的前提下，降低对高端昂贵硬件的过度依赖，实现性价比最优。
空天界：目前行业内的飞行控制系统有哪些主流技术路线？不同技术路线分别有什么特点？
1. 是以PID为代表的经典控制路线。目前市面上90%以上的中小型无人机、消费级航拍机、工业无人机都采用这类算法。优点是成熟、简单、可靠，对飞行器模型精度要求低；缺点是抗干扰能力弱，属于单输入单输出控制，难以处理多变量耦合问题。在倾转旋翼等多模态耦合场景下，仅能依靠大量人力物力进行穷举式调试，开发上限明显。
2. 是现代控制方法。对飞行器模型精度要求极高，需要精确掌握气动特性，倾转过程中每个角度的气动响应都必须清晰量化，依赖大量仿真与风洞试验。优点是控制精度高；缺点是成本高、周期长、资源紧缺，对低空经济领域创业企业并不友好。
3. 就是我们过去十余年沉淀的带在线学习能力的增强型自适应飞控方法，也是当前国际主流方向，更是波音向FAA主推的技术路线。特点是对飞行器物理模型不要求极致精确，只需掌握大致构型与工况即可；容错能力极强，可通过强化学习快速部署，同时用传统控制方法做安全兜底。遇到未知工况时，由传统算法保证安全下限；结合神经网络与强化学习，可在实飞后快速收敛到最优参数，应对扰流与工况突变。这套路线在FAA已有多家企业大力推进，也是我们目前的核心技术路线。
空天界：面对多旋翼无人机、倾转旋翼和混合翼eVTOL等不同构型，极锋科技的技术整体适配思路是怎样的？其中哪些技术是共通的，哪些又需要结合具体机型进行调整？
我们的技术属于底层算法创新，因此普适性极强。从飞控律底层来看，对当前低空主流三类机型本质上没有区别：一是多旋翼模态；二是固定翼巡航模态；三是倾转过渡模态（由多种子模态组合而成）。
我们在最基础的控制单元上实现了底层统一，安全架构也完全通用。差异仅体现在执行端：
可以理解为：内功心法一致，发力部位不同。底层核心无需大幅改动，仅需针对执行机构做适配调整。
空天界：在真实飞行中，飞行器常会面临各种突发状况。极锋科技的技术是如何实现复杂干扰与真实故障的精准区分的？能否结合具体案例，介绍一下系统在精细化故障定位和异常状态恢复上的实际表现？
我们的核心思路是：通过增强算法、强化学习赋予飞控基础能力，同时结合经典控制做安全兜底；通过在线学习持续判别飞行姿态，识别故障并自主补救。
举个实际例子：一架多旋翼飞行器正常前飞时应保持稳定倾角，若飞行中突然向一侧倾斜45度，算法会自动溯源：是否因倾斜侧推力下降导致？系统会比对电机转速指令与实际出力效果，若指令正常但姿态未响应，即可精确定位故障点并自动隔离，后续控制分配中不再依赖该失效通道。类似人跑步时右脚受伤，会自动减轻右脚发力、依靠左脚维持平稳姿态，飞行器也能通过剩余执行机构重构控制律，保持稳定直至安全降落。
空天界：从技术验证的角度看，我们了解到极锋科技已经开展了上机真机验证以及权威机构的专项验证。在这些真实的复杂工况测试中，该技术的实际验证效果如何？
我们早年就深度参与波音自适应飞控项目的全流程研发，在多旋翼、固定翼、缩比验证机、原型机等平台上，完成了从仿真到缩比试飞再到原型机验证的全链条测试。包括在里尔喷气公务机、贝尔25直升机、波音民机缩比模型等平台均完成了实飞验证，相关成果在数年前国内外就已有公开报道。
本次参赛PPT中展示的四旋翼无人机室内量化对比实验，就是把我们的控制算法部署在通用平台上与传统控制方法做直观对比验证，结果可以清晰体现控制精度与鲁棒性优势。
空天界：能否重点介绍一下，与人工操控对比，你们系统在响应速度和控制精度上的量化表现？
在我们参赛资料的双发客机仿真案例中，模拟了单发失效的极端险情：
原机飞控在单发失效后无法抑制姿态偏离，飞行器失控；
经验丰富的飞行员介入处置，约1秒响应时间，飞行器已偏航12度，属于险情后置补救；
我们的飞控系统可瞬时抑制扰动，姿态偏移仅3度，全程未进入危险区间，实现主动安全防护。
简单总结：与传统飞控比，是“可控vs失控”的本质区别；与人工操控比，是“主动预防vs被动补救”的效率差距，可极大降低飞行员工作负荷，系统处置险情后仅向机组提示状态即可。
空天界：对于潜在的行业用户，极锋科技的飞控系统能够为他们解决哪些实际的商业化痛点？能否分享一两个典型的应用或测试案例？
核心痛点解决集中在三点：
1. 大幅缩短开发周期。传统飞控依赖穷举式调试，应对极端工况几乎没有试错机会，适配倾转旋翼等复杂构型尤其困难。我们的方案开发周期比传统方式缩短一半以上。
2. 显著降低验证成本。传统方案依赖大量CFD仿真与风洞试验，资金与时间成本极高。我们的算法具备类AI学习能力，以“黑箱训练”快速初始化参数，配合传统算法兜底，可大幅减少甚至部分替代风洞与CFD测试，节约大量研发资金。
3. 提升安全性与乘坐舒适性。系统可避免飞行器进入危险区域，在山谷乱流、阵风等突发扰动下保持更高稳定性，改善乘坐体验，降低乘员不安全感，支持全天候安全运营，为商业化落地提供可靠性保障。
空天界：结合您刚才提到的应用案例，我们知道一套优秀的飞控系统离不开与机体、动力子系统的紧密配合。在实际落地中，公司与整机研制单位的合作模式通常是怎样的？极锋科技在其中扮演怎样的角色？
针对大中型载人、载货飞行器项目，我们均采用定制化开发模式。与整机厂设计团队充分沟通，获取升力系数、电机扭矩曲线等关键参数，反向评估硬件可控性与控制裕度，甚至向主机厂提出结构优化建议，共同提升飞行安全余量。我们与整机厂是联合研发伙伴关系，目标一致：共同打造飞得更快、更稳、更安全的飞行器。
空天界：从具体的整机合作放大到整个商业应用端来看，消费级无人机、低空载人eVTOL与通航低空作业这三大市场，对飞控系统的要求存在很大差异。极锋科技在产品线规划和市场布局上，是如何精准对接这些不同赛道的需求的？
我们目前正在筹备首轮融资。现阶段公司以技术服务为主，技术仍处于快速工程化阶段。融资资金将主要用于：
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搭建完善研发团队，完善飞控律、增稳系统、故障检测与隔离、BMS电池管理等模块的功能布局，实现产品高度模块化；
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支持算法研发迭代，融入强化学习、安全学习、AI支持形成在线优化的自主化飞行控制系统。
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建设高标准验证平台，打造直观可演示的测试环境，方便客户体验与技术对接；
推动产品模块化、流程化、标准化，实现更快交付、更高效落地。
空天界：请您分享一下极锋科技致力于在飞行控制技术领域实现怎样的愿景，以及希望与行业伙伴共同构建怎样的未来空中交通生态？
我们的愿景是：打造以多冗余安全化电传飞控为核心的下一代智能飞控系统，以AI与先进算法提升性能上限，以传统控制算法筑牢安全底线，实现飞控系统高效、安全、模块化。助力飞行器研发提效，赋能客户更安全、更低成本地实现商业化推广。
在生态层面，我们希望与合作伙伴携手，构建技术协同、场景开放的低空产业生态。和业内的主机厂、研究院所、高校以及适航审定部门共同打造飞控安全标准，降低行业技术门槛，实现“让飞行更安全、更高效、更普惠”的目标。
空天界：回到本次大赛获奖，这个奖项对项目的产业化落地和市场推广，能起到哪些实际作用？
这是我们切入低空飞控市场后首次参加行业大赛。此前团队更多深耕技术研发与工程化，通过这次比赛，我们接触了大量同行，也清晰看到自身优势与不足。大赛显著提升了品牌市场曝光，让更多上下游伙伴了解我们的技术与理念。我们希望借此机会深化产业对接，推广安全、高效、经济的飞控方案。
空天界：最后想请您分享一下获奖感言，我们留作纪念！
非常感谢大赛组委会提供这样一个展示交流的平台。这份奖项是对我们团队在飞控领域多年深耕的认可，也进一步坚定了我们投身低空产业的信心。从实验室核心技术攻关，到将多冗余、高安全、复杂环境适应的飞控技术推向市场，我们始终以“让飞行更安全、更高效、更经济”为使命。
感谢大赛让我们总结沉淀、持续突破。未来我们将以此次获奖为新起点，深化技术应用，与产业链上下游伙伴共建开放共赢的低空经济生态，持续为中国低空经济高质量发展贡献力量。
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