个人简介
廖煜雷:男、汉族、1985年生,博士、博士后,入选黑龙江省2019年首届“头雁”创新团队(海洋机器人技术),2020年黑龙江省科学基金优青项目,国内唯一/首个“海洋机器人”专业学术骨干;中国造船工程学会高级会员、中国自动化学会和中国人工智能学会会员,长期从事海洋智能机器人技术、机器人群体智能技术、舰船控制技术以及新概念海上无人系统技术研究。
目前,主持J科委重点课题(首批)、ZB共用技术重点项目、国家自然科学基金(2面上、1青年)、中国博士后科学基金、预研基金、黑龙江省科学基金(1优青、1青年)、黑龙江省博士后科学基金、黑龙江省博士后科研启动金、中央高校重点基金等10余项,承担863项目(排名第三)、973项目、重点研发计划(排名第六)、国家自然科学基金(排名第三)多项;已主持研制出“海洋漫步者”系列波浪滑翔器、“海豚”系列小型水面机器人、“驭浪者”海洋能驱动水面机器人等样机,参与研制了“天行1”号高速无人艇(863资助)。
当前,已在本研究领域出版专著2部《波浪驱动水面机器人》及《水面机器人航行控制技术》(均为国家出版基金资助)、编著1部《深海观测监测装备技术发展研究》(第二位);以第一/通信作者,在IEEE TIE/JOE、AMM、IFAC CEP、OE、APOR等发表论文40余篇(SCI源20篇、TOP期刊6篇,EI源20余篇),成果被《IEEE Transactions on Control Systems Technology》、《Ocean Engineering》、《Applied Soft Computing》等国际著名期刊和同行引用500余次,下载20000余次;获得发明专利授权(受理)60余项、计算机软件著作权登记30余项。
教育经历
2003年9月-2007年7月,哈尔滨工程大学,船舶与海洋工程,学士
2007年9月-2012年6月,哈尔滨工程大学,船舶与海洋工程,博士
2013年5月-2017年5月,哈尔滨工程大学,机械工程,博士后
工作经历
2013年1月-2016年6月,哈尔滨工程大学,船舶工程学院 / 水下机器人技术国家级重点实验室,讲师
2015年7月-至今 ,哈尔滨工程大学,船舶工程学院 硕士生导师
2016年6月-至今 ,哈尔滨工程大学,船舶工程学院 / 水下机器人技术国家级重点实验室,副教授(特聘)
2013年1月-2017年5月,哈尔滨工程大学,水下机器人技术国家级重点实验室,科研助理
2017年5月-至今 ,哈尔滨工程大学,水下机器人技术国家级重点实验室,主任助理
2019年6月-至今 ,哈尔滨工程大学,船舶工程学院 博士生导师
主要科研贡献:2012年以来,国内率先研究、突破波浪驱动机器人技术及系统研制,“海洋漫步者”系列样机的海试航程逾5000公里;2012年以来,创新和发展了水面机器人自适应控制理论,并成功应用于"海豚"系列、“驭浪者”等多型海洋机器人;2016年以来,研制出国际首台“驭浪者”号风光波能混合驱动水面机器人(2018.4、2020.12),3次海试验证中航程逾1000公里;2020年12月,研制出海洋机器人集群智能协同技术演示系统(群智演示系统),国内首次在未知非结构化海洋环境中完成了分布式、全自主的海洋机器人集群智能协同作业演示。
承担项目
一、主持的项目
1.2013年1月—2013年12月,波浪滑翔器推进机理研究(HEUCF1321003),中央高校基本科研业务专项资金。
2.2013年8月—2016年 8月,海洋观测型欠驱动无人艇的轨迹跟踪方法研究(2013M540271),中国博士后科学基金(一等)。
3.2013年8月—2016年 8月,复杂海洋环境下欠驱动无人艇的路径跟随方法研究(LBH-Z13055),黑龙江省博士后科学基金。
4.2014年9月—2016年 8月,某控制技术研究,预研基金。
5.2014年4月—2015年12月,波浪滑翔器无人自主观测系统技术研究(HEUCFD1403),中央高校基金(重大资助计划)。
6.2015年1月—2017年12月,欠驱动微型无人艇的航迹跟踪方法研究(51409061),国家自然科学基金(青年)。
7.2016年7月—2018年 6月,航道监测无人艇的轨迹跟踪方法研究(QC2016062),黑龙江省青年科学基金。
8.2017年7月—2020年 6月,某智能系统集成与试验,J科委前沿创新课题(首批)。
9.2018年1月—2021年12月,自然能驱动无人艇的高抗扰控制方法研究(51779052),国家自然科学基金(面上)。
10.2018年1月—2020年12月,多无人艇自主协同控制研究,黑龙江省博士后科研启动金。
11.2018年9月—2020年 8月,基于某理论的无人艇高抗扰控制方法研究,预研基金。
12.2018年11月—2020年10月,某无人平台技术,J科委前沿创新课题。
13.2019年11月—2021年10月,某智能技术集成,ZF共用技术重点项目。
14.2020年7月—2023年7月,柔性系联式双无人艇的协同溢油围捕方法与试验研究(YQ2020E026),黑龙江省科学基金优青项目。
15.2021年1月—2024年12月,风光波能混合驱动机器人的环境共融控制方法研究(52071097),国家自然科学基金(面上)。
二、参与的项目
1.2009年1月—2012年12月,某高速无人平台研究,973计划。
2.2014年1月—2016年12月,远程快速无人艇自主监测系统(2014AA09A509),科技部863计划,排名第三。
3.2016年1月—2019年12月,基于双目视觉的AUV-机械手系统自主操作方法研究(51579053),国家自然科学基金(面上),排名第三。
4.2017年7月—2020年 6月,某智能系统,J科委前沿创新重点项目(首批),项目技术负责人,排名第二。
学术交流
1.2014年04月,受邀参加国立台湾大学举办的Oceans’14 MTS/IEEE 国际学术会议,做学术报告“多水下机器人协同控制技术”;
2.2015年01月,受邀参加“第一届无人海洋航行器国际研讨会”;
3.2015年11月,受邀参加浙江大学举办的“第二届全国海洋技术学术会议”;
4.2015年11月,参加了2015年OI展览会(Oceanology International China);
5.2015年12月,做为学校主要代表参加了2015年(第18届)中国国际海事技术学术会议和展览会,展会上“海洋漫步者”号波浪滑翔器受到了工业界、媒体、科技届、投资者等多方关注,反响强烈;
6.2016年06月,作为我省典型创新成果在省科技大厦展出,并接受了习近平主席检阅。
7.2017年11月,作为蓝鲸会员受邀参加了2017年OI展览会(Oceanology International China);
8.2018年05月,受邀参加“第五届中国机器人峰会”,并做特邀学术报告“波浪驱动水面机器人技术”;
招生信息
每年拟择优招收硕士研究生4-6名、博士研究生2-3名。
(注:船海工程、自动化、计算机、机器人、数学、海洋技术等相关专业背景,或对海洋智能系统技术很感兴趣的优秀本科生)
团队每年招收博士后1-3名(船舶与海洋工程博士后科研流动站)。
本科生授课课程
《MATLAB编程实践》
《水面机器人载体设计技术》
研究生授课课程
《海洋机器人智能感知与控制技术》(博士)
《海洋机器人运动控制原理与方法》(硕士)
实践性教学
每年指导学生参加国内外科创比赛、国家大创立项等若干项
(注:目前已获得国家级比赛特等奖/一等奖、国家级科创项目等30余项)
发明专利(部分)
1.廖煜雷,王磊峰,李哗,李一鸣,等. 一种易于回收的波浪滑翔器及其回收方法. 授权号ZL201610115673.0 . 申请日2016-03-01.
2.廖煜雷, 何佳雨, 李晔, 王磊峰, 秦洪德, 李彦莹, 付翔. 一种海洋能无人艇多驱动模式的智能切换系统. 授权号ZL201710420699.0, 申请日2017-06-07.
3.廖煜雷, 何佳雨, 李晔, 李彦莹, 付悦文, 张伟斌, 秦洪德. 缓冲自发电式波浪推进器. 受理号201710501640.4, 申请日2017-06-27.
4.廖煜雷, 何佳雨, 李彦莹, 王卓, 李晔, 秦洪德. 面向溢油围捕的柔性连接式双无人艇自主协同方法. 授权号ZL201710563410.0, 申请日2017-07-12.
5.廖煜雷,陈启贤,姜权权,范佳佳,王博,庄佳园,潘恺文,张伟,张蔚欣. 水中航行器用遗忘因子式无模型自适应航向控制算法. 受理号201810010308.2, 申请日2018-01-05.
6.廖煜雷,付悦文,姜权权,陈启贤,苏玉民,张磊,潘恺文,张伟,张蔚欣. 一种重定义输出式无模型自适应航向控制方法及系统. 受理号201810106120.8. 申请日2018-02-02.
7.廖煜雷,贾知浩,张伟斌,李晔,王磊峰. 一种考虑约束的无人艇靠泊行为轨迹规划方法. 受理号201710839806.3. 申请日2017-9-18.
8.廖煜雷,贾知浩,张伟斌,李晔,陈启贤,张伟,王磊峰,王博,庄佳园. 面向无人艇自主靠泊的运动控制方法. 受理号201810044826.6. 申请日2018-01-17.
9.廖煜雷,杜廷朋,姜权权,姜文,李晔,贾琪,成昌盛,苏玉民,张磊. 一种基于低通滤波器的PID型一阶全格式无模型自适应航速控制算法.受理号 201811031880.3, 申请日2018-09-05.
10.廖煜雷,杜廷朋,姜权权,姜文,贾琪,李晔,成昌盛,沈海龙,张强. 一种舰船用融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法. 受理号201811032862.7, 申请日2018-09-05.
11.廖煜雷,李晔,姜权权,成昌盛,武皓微,潘恺文,张铁栋,王卓. 一种舰船用PID型无模型自适应航向控制算法. 受理号201910163383.7, 申请日2019.03.05.
12.廖煜雷,王磊峰,张蔚欣,潘恺文,李晔,范佳佳,张强. 一种能够应急回收的波浪滑翔器. 受理号201810602836.7. 申请日2018-06-12.
软件著作权(部分)
1.廖煜雷,马伟佳.《水下机器人环肋圆柱耐压壳体稳定性计算分析软件V1.0》(2010SR008076),软件著作权登记。
2.廖煜雷,陆天奇,李一鸣,王磊峰. 《无人舰船运动模拟与航向控制软件V1.0》(2015SR149238) ,软件著作权登记。
3.廖煜雷, 雷鲁,李一鸣,王磊峰. 《无人艇操纵性建模与预报软件V1.0》(2015SR149217) ,软件著作权登记。
4.廖煜雷,李一鸣,王磊峰.《波浪滑翔器监控平台软件V1.0》(2015SR149241) ,软件著作权登记。
5.廖煜雷,刘鹏,李晔,李一鸣,王磊峰.《波浪滑翔器推进性能分析软件V1.0》(2015SR149236) ,软件著作权登记。
出版著作
1、专著《水面机器人航行控制技术》(独著,31万字,2020年)
2、专著《波浪驱动水面机器人》(主编,负责24.7万字,2020年)
上述专著均获国家出版基金(2018T-011)资助,列入“十三五”国家重点图书出版规划;入编海洋机器人科学与技术丛书,由科学出版社和龙门书局联合出版。
3、编著1部《深海观测监测装备技术发展研究》(第二位,2021年)
荣誉
1.获得2012年哈尔滨工程大学“优秀共产党员”称号。
2.获得2014年黑龙江省大学生创新训练项目,立项1项(指导教师)。
3.获得2015年“第四届全国海洋航行器设计与制作大赛”,二等奖1项(指导教师)。
4.获得2015年“OI中国水下机器人大赛”,优胜奖1项(指导教师)。
5.获得2015年“第七届高等学校信息技术创新与实践活动”,二等奖1项(指导教师)。
6.获得2016年第七届“北斗杯”全国青少年科技创新大赛,二等奖1项(指导教师)。
7.获得2016年第四届全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛,二等奖1项(指导教师)。
8.获得“2016年度国家级大学生创新创业训练计划”,立项3项(指导教师)。
9.获得2016年“第五届全国海洋航行器设计与制作大赛”,一等奖1项(指导教师)。
10.获得2017年“第六届全国海洋航行器设计与制作大赛”,一等奖1项(指导教师)。
11.获得“2016年OI中国水下机器人大赛”,综合三等奖1项、最佳人气奖1项、节能组二等奖1项(指导教师)。
12.获得“2017年度国家级大学生创新创业训练计划”,立项1项(指导教师)。
13.获得2017年第五届全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛,特等奖2项、一等奖1项(指导教师)。
14.获得2017年“神雾杯”第十届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛,三等奖1项(指导教师)。
15.获得“2017年OI中国水下机器人大赛”,创新性二等奖1项(指导教师)。
16.获得2019年“第八届全国海洋航行器设计与制作大赛”,二等奖1项(指导教师)。
17.获得2019年第七届全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛,二等奖1项(指导教师)。
奖励
1.2013年9月,哈尔滨市自然科学技术成果奖, 喷水推进型无人水面艇的嵌入式运动控制系统研究, 廖煜雷, 万磊, 庄佳园
2.2013年8月,中国博士后科学基金(一等)
3.2013年8月,黑龙江省博士后科学基金
4.2018年1月,黑龙江省博士后科研启动金
5.2020年7月,黑龙江省科学基金优秀青年项目
研究领域
海洋智能机器人技术(总体设计、智能控制、环境感知等)
机器人群体智能技术(跨域、决策、编队等)
新型海上无人系统技术(如,海洋能驱动机理与应用、新概念海洋航行器)
舰船控制技术
近期论文
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一、SCI源期刊论文(部分)
1.Liao Yu-lei*, Su Yu-min, Cao Jian, Trajectory planning and tracking control for underactuated unmanned surface vessels[J]. Journal of Central South University of Technology, 2014, 21(2): 540-549.(SCI期刊: 000331960100015)(WoS被引20次)
2.Liao Yu-lei*, Zhang Ming-jun, Wan Lei. Serret-Frenet frame based on path following control for underactuated unmanned surface vehicles with dynamic uncertainties[J]. Journal of Central South University of Technology, 2015, 22(1): 214-223.(SCI期刊: 000348341100026)(WoS被引19次)
3.Liao Yu-lei*, Zhang Ming-jun, Wan Lei, Li Ye. Trajectory tracking control for underactuated unmanned surface vehicles with dynamic uncertainties[J]. Journal of Central South University of Technology, 2016, 23(2): 370-378.(SCI期刊: 000369273300015)(WoS被引11次)
4.Liao Yu-lei*, Li Yi-ming, Wang Lei-feng, Li Ye, Jiang Quan-quan. Heading control method and experiments for an unmanned wave glider[J]. Journal of Central South University of Technology, 2017, 24(11): 2504-2512. (SCI期刊: 000418103500003) (WoS被引3次)
5.Yulei Liao*, Leifeng Wang, Yiming Li, Ye Li, Quanquan Jiang. The Intelligent Control System and Experiments for an Unmanned Wave Glider[J]. PLoS One, 2016, 11(12): e0168792.1-24.(Q1-SCI期刊: 000392843200094) 被引4次(WoS被引4次)
6.Yulei Liao*, Quanquan Jiang, Tingpeng Du, and Wen Jiang. Redefined output model-free adaptive control method and unmanned surface vehicle heading control[J]. IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2019, 10.1109/ JOE.2019.2896397. (Q1-SCI期刊).
7.LIAO Yulei*, JIA Zhihao, ZHANG Weibin, JIA Qi, LI Ye. Layered berthing method and experiment of unmanned surface vehicle based on multiple constraints analysis[J]. Applied Ocean Research, 2019, 86(2): 47-60. (Q2-SCI期刊: 000463979100005). (WoS被引1次)
8.Yulei Liao*, Tingpeng Du, Quanquan Jiang. Model free adaptive control method of unmanned surface vehicle with variable forgetting factor[J]. Applied Ocean Research, 2019. (Q2-SCI期刊).
9.Wang Leifeng, Liao Yu-lei*, Li Ye, Zhang Weixin, Pan Kaiwen, Qin Hongde. Unmanned wave glider heading model identification and control by artificial fish swarm algorithm[J]. Journal of Central South University of Technology, 2018, 25(9): 2131-2142. (SCI期刊: 000448828600011) (WoS被引2次)
10.Ye Li, Leifeng Wang, Yulei Liao*, Quanquan Jiang, Kaiwen Pan. Heading MFA control for unmanned surface vehicle with angular velocity guidance[J]. Applied Ocean Research, 2018, 80(11): 57-65. (Q2-SCI期刊: 000448093800006) DOI 10.1016 j.apor. 2018.08.015 (WoS被引4次)
11.Ye Li,Kaiwen Pan,Yulei Liao*,Weixin Zhang,Leifeng Wang. Dynamics modeling and experiments of unmanned wave glider[J]. Applied Mathematical Modeling, 2019, 10.1016/J.APM. 2019.10.046. (SCI期刊,IF=2.841,Q1,TOP)
12.Leifeng Wang, Ye Li*, Yulei Liao*, Kaiwen Pan, and Weixin Zhang. Course control of unmanned wave glider with heading information fusion[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, 66(10): 7997-8007. (SCI期刊,IF=7.503,Q1,TOP)
二、EI源、核心期刊论文
1.LIAO Yulei, PANG Yongjie, WAN Lei. Combined speed and yaw control of underactuated unmanned surface vehicles[C]. Proceedings of CAR’2010. Wuhan, China. 2010: 157-161. (EI检索: 20102312986697)
2.Yulei Liao, Lei Wa, Jiayuan Zhuang. Full state-feedback stabilization of an underactuated unmanned surface vehicle[C]. Proceedings of ICACC’2010, China. 2010: 70-74. (EI检索: 20104213306668)
3.廖煜雷,庞永杰,张铁栋.欠驱动自治水面船的全局K-指数镇定控制方法[J].哈尔滨工程大学学报.2011,32(4):417-422. (EI期刊: 20112314043611)
4.廖煜雷,庄佳园,李晔. 欠驱动无人艇轨迹跟踪的滑模控制方法[J].应用科学学报.2011,29(4): 428-434.(EI期刊: 20113314243225)
5.廖煜雷,庞永杰.一类欠驱动机械系统轨迹跟踪的滑模控制方法[J]. 中南大学学报. 2011, 42(增1): 219-227 (EI期刊: 20114814563700)
6.Yulei Liao, Lei Wan, Jiayuan Zhuang. Backstepping dynamical sliding mode control method for the path following of the underactuated surface vessel[J]. Procedia Engineering. 2012, 15: 256-263. (EI检索: 20115214630762)
7.廖煜雷,万磊,庄佳园. 欠驱动船路径跟踪的反演自适应动态滑模控制方法[J]. 中南大学学报. 2012, 43(7): 2655-2661. (EI期刊: 20123915472750)
8.廖煜雷,万磊,庄佳园. 喷水推进型无人水面艇的嵌入式运动控制系统研究[J]. 高技术通讯. 2012, 22(4): 416-422. (EI期刊: 20122215069628)
9.廖煜雷, 苏玉民, 张磊. 一种自适应人工鱼群算法及其在无人艇控制中的应用[J]. 中南大学学报. 2013, 44(10): 4109-4116. (EI期刊: 20135217144056)
10.廖煜雷, 刘鹏, 王建, 张铭钧. 基于改进人工鱼群算法的无人艇控制参数优化[J]. 哈尔滨工程大学学报. 2014, 35(7): 800-806. (EI期刊: 201436062722)
11.廖煜雷,张铭钧,董早鹏,刘鹏. 无人艇运动控制方法的回顾与展望[J]. 中国造船. 2014, 55(4): 206-216. (EI期刊: 20151200672341)
12.廖煜雷,庞永杰,庄佳园. 无人水面艇嵌入式基础运动控制系统研究[J]. 计算机科学.2010, 37(09): 214-217. (核心期刊)
13.廖煜雷,万 磊.欠驱动船舶直线航迹的滑模控制方法[J].应用科技. 2011, 38(11): 13-17. (核心期刊)
14.廖煜雷,庞永杰,庄佳园. 喷水推进型无人艇航向跟踪的反步自适应滑模控制[J]. 计算机应用研究. 2012, 29(1): 82-84. (核心期刊)
15.廖煜雷,庄佳园,庞永杰. 单喷泵无人滑行艇航向的反步自适应滑模控制[J]. 智能系统学报. 2012, 7(3): 246-250. (核心期刊)
16.廖煜雷,常文田,刘涛. 欠驱动无人艇直线航迹跟踪的反步自适应动态滑模控制[J]. 高技术通讯. 2013, 23(6): 598-604. (核心期刊)
17.廖煜雷,庞永杰,马伟佳. 喷水推进无人艇直线航迹系统的反步自适应滑模控制[J]. 高技术通讯. 2013, 23(1): 70-84. (核心期刊)
18.徐东,廖煜雷,庞永杰,孙楠. 欠驱动船舶路径跟踪的反步控制方法[C]. 第32届中国控制会议. 中国, 西安, 2013: 4188-4193. (EI检索: 20135217122659)
19.由丹丹, 廖煜雷, 董早鹏. 喷水推进无人艇航向的鲁棒S面控制方法[J]. 中南大学学报. 2013, 44(增1): 152-156. (EI期刊: 20133516679556)
20.Hai Huang, Yu-lei Liao, Hai-long Shen, Ming-wei Sheng. Adaptive AUV Formation Strategy under Acoustic Communication Conditions. Oceans '14 MTS/IEEE Conference. 2014 (EI源: 20145100342630)
学术兼职
长期担任国家自然科学基金、中国博士后科学基金、ZB预研项目等评审专家;
中国海洋工程咨询协会、黑龙江科技管理系统等入库专家;
中国造船工程学会高级会员、中国自动化学会会员、中国人工智能学会会员;
担任SCI期刊《Journal of Central South University》(IF=1.249)编委;
担任EI期刊《中南大学学报(自然科学版)》(卓越期刊)编委;
担任期刊《Journal of Computational Intelligence and Electronic Systems》编委;
担任期刊《无人系统技术》编委;
担任国际著名期刊《Automatica》、《IEEE Trans. on Cybernetics》、《IEEE Trans. on Industrial Electronics》、《Ocean Engineering》、《Applied Mathematical Modelling》、《IEEE J. of Oceanic Engineering》、《Asian J. of Control》、《China Ocean Engineering》、《自动化学报》等特邀审稿人。