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技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 1.空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)。由于空間目標(biāo)探測(cè)真實(shí)數(shù)據(jù)獲取成本較高，且數(shù)據(jù)量較少，結(jié)果驗(yàn)證困難，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)。此工作以軟件形式呈現(xiàn)，以友好的人機(jī)交互界面，根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)，提供準(zhǔn)確可靠地提供當(dāng)前時(shí)刻空間探測(cè)仿真圖像，該軟件前期經(jīng)過(guò)與stk仿真軟件結(jié)果比對(duì)驗(yàn)證其坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，與在軌實(shí)測(cè)圖像進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證其仿真效果的可靠性。目前該軟件已經(jīng)在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中廣泛使用，為提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率、驗(yàn)證算法性能提供有效支撐。 2.空間目標(biāo)探測(cè)感知關(guān)鍵技術(shù)及算法體系。該成果以理論及軟件開(kāi)發(fā)包形式呈現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)具備多年的空間探測(cè)相關(guān)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并將相關(guān)理論及算法構(gòu)建軟件開(kāi)發(fā)包。該SDK開(kāi)發(fā)包基于C++開(kāi)發(fā)，具有較好的泛化能力，具有坐標(biāo)描述轉(zhuǎn)換、預(yù)處理、目標(biāo)提取、星表制備、星圖識(shí)別、光學(xué)標(biāo)定、定位定姿定軌等功能，可支撐各層次的空間探測(cè)相關(guān)開(kāi)發(fā)需求。目前團(tuán)隊(duì)基于此SDK開(kāi)發(fā)的頂層軟件，采用目標(biāo)TLE數(shù)據(jù)庫(kù)匹配的解決方法，已經(jīng)完成長(zhǎng)光奧閏光電科技有限公司地基望遠(yuǎn)鏡空間目標(biāo)的感知識(shí)別及長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司的星敏感器在軌圖像空間目標(biāo)自動(dòng)提取與識(shí)別，后續(xù)還將采用更多的數(shù)據(jù)驗(yàn)證完善提升本系統(tǒng)的技術(shù)成熟度。 意向開(kāi)展成果轉(zhuǎn)化的前提條件： 1、長(zhǎng)春長(zhǎng)光奧閏光電科技有限公司等測(cè)站望遠(yuǎn)鏡生產(chǎn)企業(yè)，利用本項(xiàng)目的共性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地基測(cè)站的空間目標(biāo)自動(dòng)探測(cè)感知，為空間安全提供支撐服務(wù)。 2、長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司、吉天星舟空間技術(shù)有限公司等遙感衛(wèi)星公司，通過(guò)本技術(shù)的轉(zhuǎn)化，可以利用星上光學(xué)載荷構(gòu)建空間態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)，為自身衛(wèi)星安全提供保障、為國(guó)家及其他航天企業(yè)的空間安全需求提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。另外可以在空間光學(xué)載荷開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用空間目標(biāo)及星圖光學(xué)探測(cè)仿真系統(tǒng)，對(duì)光學(xué)載荷的精度和魯棒性進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試。

與高速飛行的飛機(jī)不同，微小型無(wú)人機(jī)體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動(dòng)力學(xué)信息。如何讓微小型無(wú)人機(jī)像鳥(niǎo)類(lèi)一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量，北航研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無(wú)人機(jī)飛行速度以及機(jī)翼微振動(dòng)的測(cè)量，為微小型無(wú)人機(jī)提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測(cè)量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測(cè)得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測(cè)量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過(guò)MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了微小型無(wú)人機(jī)的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測(cè)試，流速傳感器的理論分辨力達(dá)0.11 mm/s,流速測(cè)量重復(fù)精度約為測(cè)量值的0.5%，響應(yīng)時(shí)間約為20ms。在10 m/s時(shí)，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準(zhǔn)則計(jì)算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個(gè)流速傳感器裝載到一個(gè)微小型無(wú)人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計(jì)誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機(jī)翼的微振動(dòng)信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機(jī)翼振動(dòng)頻率。這項(xiàng)研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場(chǎng)感知在微小型無(wú)人機(jī)姿態(tài)檢測(cè)、空速估計(jì)以及飛行安全監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，為無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路與發(fā)展前景。

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 元宇宙時(shí)代三維成像基礎(chǔ)設(shè)備和數(shù)字終端成像及顯示設(shè)備都將需要革命性的提升。同時(shí)，工業(yè)智能和基礎(chǔ)科學(xué)的快速發(fā)展也對(duì)感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的缺陷，如抗擾動(dòng)性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素?cái)?shù)的增加，傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)需要多級(jí)較大的昂貴鏡片才能實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應(yīng)用于手機(jī)等小型化設(shè)備上，不足以適應(yīng)科技的高速發(fā)展。 “智能視覺(jué)感知芯片”將達(dá)成光學(xué)感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實(shí)現(xiàn)高速重構(gòu)目標(biāo)景物高精度三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，同時(shí)該芯片能夠適用于不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離成像，克服大氣湍流干擾。 2.解決方案 團(tuán)隊(duì)提出“智能視覺(jué)感知芯片”概念，該種芯片擁有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：全球領(lǐng)先的4D感知技術(shù)，自適應(yīng)抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設(shè)計(jì)方案結(jié)合自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)算法，可通過(guò)單攝像頭模組實(shí)現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過(guò)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實(shí)現(xiàn)高速大范圍的自適應(yīng)光學(xué)矯正，顯著降低光學(xué)成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時(shí)具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費(fèi)電子等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 元宇宙時(shí)代三維成像基礎(chǔ)設(shè)備和數(shù)字終端成像及顯示設(shè)備都將需要革命性的提升。同時(shí)，工業(yè)智能和基礎(chǔ)科學(xué)的快速發(fā)展也對(duì)感知和成像極限提出了更高的需求。 現(xiàn)有的成像技術(shù)，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的缺陷，如抗擾動(dòng)性能差、占據(jù)空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素?cái)?shù)的增加，傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)需要多級(jí)較大的昂貴鏡片才能實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像性能，很難應(yīng)用于手機(jī)等小型化設(shè)備上，不足以適應(yīng)科技的高速發(fā)展。 “智能視覺(jué)感知芯片”將達(dá)成光學(xué)感知的技術(shù)革新并有效解決現(xiàn)存問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正系統(tǒng)像差和環(huán)境像差、實(shí)現(xiàn)高速重構(gòu)目標(biāo)景物高精度三維信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用普通的低成本小型化單鏡片即可實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，同時(shí)該芯片能夠適用于不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括大口徑天文成像，實(shí)現(xiàn)高分辨率遠(yuǎn)距離成像，克服大氣湍流干擾。 2. 解決方案 團(tuán)隊(duì)提出“智能視覺(jué)感知芯片”概念，該種芯片擁有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：全球領(lǐng)先的4D感知技術(shù)，自適應(yīng)抗干擾；創(chuàng)新的透鏡設(shè)計(jì)方案結(jié)合自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)算法，可通過(guò)單攝像頭模組實(shí)現(xiàn)原多攝像頭模組功能，大幅降低現(xiàn)有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過(guò)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構(gòu)傅里葉面的非期望相位分布，實(shí)現(xiàn)高速大范圍的自適應(yīng)光學(xué)矯正，顯著降低光學(xué)成像系統(tǒng)尺寸與成本，提升成像效果，同時(shí)具備三維深度感知能力。 合作需求 尋求消費(fèi)電子等領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，能推廣本技術(shù)落地的高科技企業(yè)，可以進(jìn)行深度合作。

1、 大批量正常時(shí)間進(jìn)入校園/班級(jí)，采用2.4g電子校徽無(wú)線(xiàn)接收，完成無(wú)感知考勤，家長(zhǎng)app端，教師app端，數(shù)據(jù)融合終端實(shí)時(shí)完成考勤數(shù)據(jù)同步，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)； 2、 通過(guò)主要位置部署2.4g采集器，完成校內(nèi)學(xué)生日常行為主要地點(diǎn)無(wú)感知考勤記錄； 3、 支持教師端app手動(dòng)操作學(xué)生狀態(tài)；各端數(shù)據(jù)同步，支持融合終端與教師app端課堂點(diǎn)名同步；

本項(xiàng)目研究面向成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈大數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)需求，尤其是對(duì)智能制造、公共安全場(chǎng)景提供高效的視頻流在線(xiàn)推理和管理平臺(tái)，研發(fā)了一個(gè)通用性的智能中臺(tái)架構(gòu)，支持視頻流和智能模型模塊化管理，支持全程可視化操作交互式界面，支持視覺(jué)智能感知模型在線(xiàn)推理快速部署，支持感知與識(shí)別結(jié)果實(shí)時(shí)推送、預(yù)警和報(bào)警。

如何及時(shí)感知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)是中小學(xué)教育中的難點(diǎn)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師需要在講課的同時(shí)觀察數(shù)十名學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，難以做到面面俱到；而在家庭練習(xí)中，父母陪同觀察孩子既費(fèi)時(shí)又會(huì)引起孩子的緊張和反感。針對(duì)這一應(yīng)用需求和痛點(diǎn)，本項(xiàng)目計(jì)劃研發(fā)一款能夠自動(dòng)及時(shí)感知中小學(xué)生的智能相機(jī)。該相機(jī)將采用人工智能和大數(shù)據(jù)的前沿技術(shù)，對(duì)中小學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行自動(dòng)采集和分析，智能感知學(xué)習(xí)狀態(tài)，并反饋給教師和家長(zhǎng)進(jìn)行參考，據(jù)此調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和形式，從而達(dá)到改善教學(xué)效果、提高學(xué)習(xí)成績(jī)

具有高靈敏和多維集成的柔性感知電子器件在可穿戴健康監(jiān)測(cè)和智能機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，是當(dāng)今重要前沿研究方向之一。現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外柔性感知在高靈敏測(cè)量、多感知集成、低信號(hào)耦合、低成本加工上存在技術(shù)瓶頸，實(shí)際應(yīng)用面臨巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)地提出一種基于熱感應(yīng)的多維傳感新機(jī)理，利用熱敏膜和外界的傳導(dǎo)/對(duì)流換熱對(duì)自身電阻的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 2020年我國(guó)鋼材產(chǎn)量超過(guò)13億噸，占全球產(chǎn)量的一半以上，同時(shí)我國(guó)鋼鐵消費(fèi)市場(chǎng)也是全球第一。現(xiàn)代智能化鋼廠(chǎng)是鋼鐵企業(yè)未來(lái)的重要發(fā)展方向，目前國(guó)內(nèi)主流鋼廠(chǎng)都在大力布局。但作為智能鋼廠(chǎng)的基礎(chǔ)和核心，鋼鐵生產(chǎn)智能設(shè)備國(guó)內(nèi)技術(shù)能力差距較大，對(duì)國(guó)外依賴(lài)性比較明顯。 2. 解決方案 本項(xiàng)目將最新的光電技術(shù)與鋼廠(chǎng)生產(chǎn)需求深入結(jié)合，致力于鋼廠(chǎng)關(guān)鍵智能感知設(shè)備的研發(fā)。目前已完成原理驗(yàn)證和樣機(jī)開(kāi)發(fā)的智能設(shè)備包括：轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁智能測(cè)量掃描設(shè)備、輥道輥在線(xiàn)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。項(xiàng)目還有多項(xiàng)智能設(shè)備在研。 本項(xiàng)目的轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)監(jiān)測(cè)爐口火焰光譜和圖像信息，經(jīng)過(guò)人工智能計(jì)算，得到煉鋼過(guò)程中鋼水溫度、元素含量等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)煉鋼過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁智能測(cè)量掃描設(shè)備，是采用激光雷達(dá)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，遠(yuǎn)距離快速智能掃描轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁自動(dòng)檢測(cè)。輥道輥在線(xiàn)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)對(duì)軋鋼輥道輥電流實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和智能分析，有效監(jiān)測(cè)和預(yù)防輥異常導(dǎo)致的帶鋼或鑄坯表面損傷。 合作需求 本項(xiàng)目下一步發(fā)展需求主要集中在與鋼鐵和冶金行業(yè)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品合作，其次是資本投資、政府政策等方面的扶持。需要的外部資源主要是產(chǎn)業(yè)的工程化、產(chǎn)品化資源和市場(chǎng)資源。

項(xiàng)目背景：現(xiàn)有船舶設(shè)計(jì)及強(qiáng)度評(píng)估方法已經(jīng)處于緩慢發(fā)展 階段，但是船舶結(jié)構(gòu)安全事故（尤其是針對(duì)大型船舶）卻屢見(jiàn)不 鮮，傳統(tǒng)的技術(shù)方法在提升船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，也直接導(dǎo)致船 舶建造成本和船舶營(yíng)運(yùn)成本的快速增加，因此船舶結(jié)構(gòu)安全保障 技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)瓶頸期。類(lèi)比其他行業(yè)如橋梁飛機(jī)等，發(fā)展 方向已逐漸向智能化監(jiān)測(cè)以及預(yù)警及決策轉(zhuǎn)變。為打破瓶頸，針 對(duì)船舶結(jié)構(gòu)安全性的技術(shù)方向也應(yīng)向智能化感知及輔助決策方 向轉(zhuǎn)變。其中的主要研究要點(diǎn)為智能感知和數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)， 技術(shù)路徑為構(gòu)建傳感系統(tǒng)的搭建與優(yōu)化體系、研究結(jié)構(gòu)狀態(tài)智能 感知和數(shù)據(jù)挖掘方法，建立基于感知數(shù)據(jù)的載荷反向識(shí)別、數(shù)字 孿生模型與驅(qū)動(dòng)更新技術(shù)，以及基于智能算法的安全評(píng)估技術(shù)， 該技術(shù)不但可以在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中保障船舶結(jié)構(gòu)安全，還可以船舶設(shè) 計(jì)優(yōu)化和完善規(guī)范有重要的指導(dǎo)意義。該需求技術(shù)國(guó)內(nèi)外均處于 初步研究階段，國(guó)外船級(jí)社 DNV 已有該類(lèi)產(chǎn)品，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)同類(lèi) 產(chǎn)品，并未形成行業(yè)壁壘，可實(shí)現(xiàn)研究自主化，獲得自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白；該產(chǎn)品的研發(fā)也有利于實(shí)施國(guó)家制造業(yè)發(fā)展、 山東省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和青島市海洋發(fā)展等國(guó)家和地方戰(zhàn)略，在搶占行 業(yè)高地的同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：1.傳感器網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化及數(shù)據(jù)采集，硬件傳感網(wǎng)絡(luò)布局覆蓋全船結(jié)構(gòu)，最大監(jiān)測(cè)點(diǎn)不小于 128， 最高采樣頻率不低于 500Hz；2.船體結(jié)構(gòu)感知系統(tǒng)智能化數(shù)據(jù)處 理，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)正常狀態(tài)數(shù)據(jù)和異常狀態(tài)數(shù)據(jù)的模式識(shí)別；3.船舶 結(jié)構(gòu)智能孿生模型構(gòu)建及同步演化；4.結(jié)構(gòu)安全在線(xiàn)評(píng)估，并提 出結(jié)構(gòu)安全完成任務(wù)使命所需的運(yùn)維處理和運(yùn)維策略。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:1.在船體結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有一定的研 究經(jīng)驗(yàn)；2.具備相關(guān)領(lǐng)域軟件開(kāi)發(fā)和硬件集成、測(cè)試能力；3. 具有相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)背景；4.具備船級(jí)社質(zhì)量管理體 系認(rèn)證。