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[成果] 1800130279 北京
V475.4 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2018
成果简介:总装是大型空间飞行器研制过程中的重要环节,其质量直接决定飞行器可靠性和寿命。随着中国载人航天等国家重大工程的开展,空间飞行器总装面临尺寸更大、重量更重、功能更复杂、集成度更高、精度要求更苛刻、研制周期更短等新特点,传统的串行的试错式为主的装配方法已经无法满足空间飞行器研制需求。 项目产学研紧密结合,通过10多年努力,建立了大型空间飞行器的总装工艺-精确测量-工艺装备的系统方法,研发了具有大型空间飞行器总装的13套软硬件装备,并集成应用于中国首个货运飞船天舟一号等空间飞行器总装,保障了国家重大工程的顺利实施,具体创新成果和指标如下: 1)提出了基于多系统交互融合的大型空间飞行器精度测量与补偿方法,实现了多种测量系统统一基准的并行式测量,使得位置测量精度由0.2mm提高至0.08mm,陀螺指北精度提高了3倍(小于),天地精度一致性可信度提高了95%,将大型空间飞行器研制过程中的测量周期缩短了近50%,解决了大型空间飞行器精度测量和补偿的系列难题; 2)提出了一种基于物理属性的柔性线缆建模与装配过程仿真方法,实现了空间飞行器刚柔混合的三维装配过程仿真与优化,解决了整器集成装配仿真中的柔性体仿真瓶颈问题,以及线缆装配严重依赖人的经验和反复试装的难题,线缆装配作业一次合格率达到99%以上; 3)提出了基于数字样机的大型空间飞行器总装工艺设计及集成应用方法,建立了集三维模型、产品结构和产品属性为一体的空间飞行器总装工艺数字样机和总装实做数字样机,打通了总体设计、工艺设计与总装生产现场执行数据的传递链路,形成了基于数字样机的大型空间飞行器三维结构化总装工艺设计、集成仿真及实施方法,实现了大型空间飞行器总装工作由传统串行试错式的研制模式向精细化、可控可预测、数字化协同模式的转变,总装工艺准备时间缩短20%; 4)提出了货运飞船的复杂异型大重量货物高密度装载工艺与装备,实现了以4倍方包、航天服、气瓶组件为代表的复杂异型大重量货物安全、高效地通过狭小舱门,并在密闭舱体内吊装翻转,最终完成准确定位和安装。确保了货运飞船各型货物的一次装载合格。 成果已授权国家发明专利25项,获批国家软件著作权8项和标准3项,发表学术论文98篇。成果已成功应用于天舟一号货运飞船、神舟系列载人飞船、嫦娥三号探测器等空间飞行器中,近三年共节支3800万元,创造间接经济效益9616.8万元,经济和社会效益显著。
[成果] 1800130417 北京
TN201 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:半导体量子点具有溶液制备、光谱可调、发光效率高等突出特点,在照明显示、太阳能电池、生物成像等领域中具有重要应用前景。特别是量子点在照明与显示技术中的应用,能够显著提高LED的色彩品质,弥补现有技术在面光源照明和高性能显示中的不足,成为重要的前沿技术领域。高质量量子点材料的合成是提升LED性能的重要基础,而低成本量子点材料体系是实现商业应用的前提。项目组在这一领域有15年的学术积累,针对高品质量子点LED应用,发展了II-VI族量子点的合金化和核壳调控策略,拓展了低成本铜铟硫、钙钛矿量子点材料体系,实现了高性能电致和光致发光LED器件,引领了该领域的发展,形成了鲜明的特色和显著的国际影响力。主要科学发现点如下: (1)发展了II-VI族量子点的合金化和核壳结构调控策略,利用电化学循环伏安方法阐明了量子点尺寸、组分、结构对电子能级的影响,引入聚合物Poly-TPD作为空穴传输层,构筑了高效率多色CdSe量子点LED器件,该器件性能为报道时最优结果,发现了核壳层厚度与其器件效率和亮度的关联,推动了电致发光器件的发展。 (2)发现了有机-无机钙钛矿材料“聚集诱导荧光”特性,发明了制备高荧光效率钙钛矿量子点的配体辅助再沉淀技术,阐明了其高效发光的物理机制,构筑了高显色性能的白光LED器件和柔性电致发光器件。 (3)建立了三元CuInS2量子点的“一锅煮”批量制备和原位配体交换技术,阐明了其尺寸依赖的能带结构,研究了其尺寸和组分依赖的发光性质,完善了缺陷控制的发光机制,实现了高效率、低成本系列量子点材料的批量制备,以及其在高性能白光LED器件和照明展示灯具。 项目共发表论文44篇,包括Nature Photonics(1篇)、Angewandte Chemie International Edition(1篇)、Advanced Materials(1篇)、ACS Nano(2篇)、Advanced Functional Materials(5篇)、Chemistry of Materials(7篇),授权中国发明专利6项,有1项专利转让企业,并提交了国际专利申请。研究成果多次被Nature Photonics、Nature Nanotechnology、Science Bulletin、Materials View China、Advances in Engineering、Design for Science等期刊和网站进行亮点报道。全部论文SCI他引3373次,10篇代表作被Science、Nature Photonics、Nature Nanotechnology等学术期刊他人正面引用2046次,单篇最高他引550次,6篇入选ESI高被引论文。
[成果] 1900010404 北京
TP273.8 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:随着科技的发展,控制系统日益复杂,仅采用微分方程无法精确描述复杂的控制系统(如含有挠性旋转太阳帆板的卫星控制系统),需要用含有代数约束的奇异系统模型描述。同时,系统参数存在随机跳变(如卫星系统部件失效、载荷释放)、参数不确定(如卫星系统燃料消耗与加注、附件收缩)、外部环境干扰(如卫星转动受气流、地磁扰动、空间碎片撞击)、输入信息随机不确定(如卫星太阳能电池阵辐射、干扰力矩)、传输信息随机不确定(如间歇性观测、电离层和对流层时滞)等原因造成系统的随机与不确定性,对其进行状态最优估计及精确控制十分具有挑战性,开展相关研究具有重要理论意义和实际工程应用价值。 该项目主要科学发现总结如下: 针对具有输入和传输信息随机不确定性的动态系统状态估计关键问题,发现了非线性滤波随机稳定性、收敛性与通信能力极限之间的关系,提出了间歇性观测条件下无迹卡尔曼滤波器的设计方法,提高了随机非线性系统状态估计精度;发现了控制系统中不同传感器的噪声相互关联并与前一步的噪声耦合条件下的最优状态估计机理,设计了最优序列分布式融合方法,减小了滤波的理论均方根误差;提出了Delta算子卡尔曼滤波方法,统一了连续-离散卡尔曼滤波理论,获得了Delta域内滤波器收敛性的充分条件,解决了快速采样系统的最优状态估计问题。 针对具有系统参数随机跳变的动态系统控制问题,发现了奇异矩阵及其转置矩阵零空间基底与奇异系统可容许性之间的内在关系,获得了奇异随机跳变系统可容许性的充分必要条件,给出了状态反馈控制器的解析设计方法;以虚拟控制输入取代滑模面,提出了基于虚拟控制输入的随机自适应干扰抑制方法,设计了估计未知不确定性上界的自适应律,解决了未知干扰上界条件下的随机跳变系统干扰抑制难题。 针对具有外部干扰的不确定系统控制问题,发现了存在非匹配参数不确定性系统的滑模面设计凸优化特性,提出了鲁棒滑模控制器设计方法,保证了系统的快速响应和强鲁棒性;设计了具有非匹配未建模动态和外部干扰上界未知条件下复杂不确定非线性系统的自适应模糊输出反馈滑模控制器,突破了传统自适应模糊滑模控制理论依赖于状态完全可测的局限性;设计了自适应滑模控制器和复合抗干扰控制器,解决了空间飞行器系统外部干扰和惯性矩阵不确定条件下的姿态控制问题,提高了空间飞行器姿态控制的快速性和精确性。 8篇代表性论文发表在Automatica和IEEE Transactions on Automatic Contral等控制领域权威期刊上,总他引918次,SCI他引704次,单篇最高SCI他引169次。该项目成果得到了Automatica主编Andrew R. Teel教授等引用和正面评价。项目成员中1人获批教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金项目资助,1人获北京市优秀博士论文荣誉。
[成果] 1900010662 湖北
TP75 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:遥感大数据是国家战略性资源。本世纪以来,我国先后启动了高分辨率对地观测系统重大科技专项和国家民用空间基础设施重大工程专项,仅在轨遥感卫星已达50余颗,形成了规模空前的空天遥感大数据。但因缺乏有效的处理和挖掘手段,面临“数据海量、信息匮乏、知识难觅”的全球性难题,智能处理与挖掘已成为空天遥感大数据应用的关键瓶颈。项目组通过20余年潜心研究,突破了空天遥感大数据智能处理与挖掘的理论方法和技术体系,重大创新如下: (1)首创国产卫星遥感影像全球无地面控制高精度几何处理的理论与方法体系,解决了长期困扰我国无法自主开展境外高精度测图的关键瓶颈难题,首次将国产卫星遥感影像的全球无地面控制定位精度从300米提高到5米以内,开创了国产卫星高精度测图从国内走向全球的新时代,国家测绘地理信息局评价为“国产卫星遥感影像全球无地面控制高精度测图技术发展的里程碑”。 (2)首创空天遥感大数据全自动实时“目标搜索-变化发现-精确定位-智能服务”的技术体系,在线实现了亿级瓦片影像37类目标和场景的秒级智能搜索、全自动三维变化信息提取精度优于98%,在轨实现了运动目标自动实时定位处理,开创了国家地理信息公共服务平台遥感大数据目标智能搜索服务的新模式,成果鉴定为“遥感大数据信息提取与服务技术发展的里程碑”。 (3)首创“数据淸理-时空聚类-变视角挖掘”的空间数据挖掘理论与方法体系.突破了从遥感大数据中挖掘定性规律的难点,开辟了利用遥感大数据挖掘社会经济和自然过程变化规律的遥感应用新领域,出版了国际首部空间数据挖掘专著,陈述彭院士在《科学通报》评价为“空间数据挖掘的里程碑式力作”。 该项目成果整体达到国际领先水平,实现了遥感大数据全球自主“定基准”、快速“找目标”、自动“査变化”、可靠“寻规律”的里程碑式跨越.支撑了遥感大数据在建设航天遥感工程、保障国家安全和服务全球战略中的重大应用:1)研发的卫星遥感大数据地面处理系统,用于我国30余颗军民商用光学遥感卫星系统工程,大幅提高了影像产品的精度和质量,使国产卫星遥感影像自给率从15%提高到85%以上;2)研发的空天遥感大数据智能挖掘与快速保障系统,支撑了火箭军、战略支援部队和北部战区等单位及国家重大灾害应急;3)研发的国产卫星遥感影像全球测图技术体系,完成了“一带一路”沿线10余个国家580万平方公里的全球测图示范工程,国家领导人做出了重要批示,推动了我国的全球地理信息资源建设;4)采用遥感大数据挖掘方法,首次揭示了叙利亚等热点区域社会经济发展态势,结果被联合国安理会引用,产生了广泛的国际影响。 项目成果获授权发明专利24件、软件著作权16项,出版专著3部,《空间数据挖掘理论与应用》被国际著名出版集团Springer Nature的“聚焦中国科研”选为2016年业内最具影响力著作之首;发表论文207篇,其中SCI论文89篇,总被引16000余次;国际特邀报告56次;曾获教育部科技进步一等奖、湖北省技术发明一等奖、测绘科技进步特等奖和地球空间信息全球领袖奖。
[成果] 1900010667 北京
TP319 应用技术 公共软件服务 公布年份:2018
成果简介:信息技术20多年的网络化发展,形成数以百万计的信息孤岛,其中蕴藏了富含价值的海量数据,特别是政企内部的信息系统,是基于数据融合分析来辅助决策的主体。打破信息孤岛,实现其业务数据和功能与第三方系统的高效互操作,已成为大数据发展的重大需求,是制约大数据价值链上下游的卡脖子技术,也是公认的世界级挑战。传统互操作技术采用“白盒”思路,在全面了解信息孤岛内部实现的基础上进行手工改造,效率低、成本高、风险难控。 该项目提出颠覆式的技术途径-“黑盒”思路,通过揭示信息系统内部基于云-端融合特性的计算反射机理,发明了通过系统客户端外部监测与控制实现业务数据和功能高效互操作的整套技术及平台,消除了系统源码、数据库表、后台权限、原开发团队等“白盒”依赖,信息孤岛开放效率平均提升2个数量级。主要技术发明点如下: 1.发明了客户端驱动的软件体系结构资源反射方法与机制,将客户端视为信息孤岛的外部感受器与效应器,逆向理解和重构其运行时软件体系结构并实时监测与控制,破解了信息孤岛内部结构与行为不可知且不可控的核心难题。 2.发明了人机协同的互操作接口自动化生成方法,将用户行为视为信息孤岛互操作的情境实例,构造语义模型以生成互操作接口及其实现体,代码生成率超过95%,破解了信息孤岛内部状态不确定且语义不完备的关键难题。 3.发明了反馈制导的互操作接口运全栈优化技术,操作系统层、平台层和应用层分别提速4%-26%、10%-68%、46%-97% (均为国际同期最优效果),突破了信息孤岛云-端融合结构及客户端固有的多种性能约束。 该项目发表论文51篇,含23篇SCI—区和CCFA类学术论文,获软件工程学术界最有影响的ACM SIGSOFT杰出论文奖;获中国大陆学者首个IEEE计算机协会技术成就奖;建立符合国际主流模式的计算机软件知识产权保护体系,含25项授权发明专利和18项软件著作权,获专利普通(非排他)许可费9500万元:研发了支持云-端融合系统高效互操作的燕云平台,与神州数码、联想、科大讯飞、阿里云等企业联合推出20多种产品和解决方案,近3年累计经济效益15.6亿元,应用中还节省开发成本逾15亿元;作为国家推荐的技术创新方案,在国家政务信息系统整合共享工程中应用于科技部、工信部、农业部、国土部等多个部委和山东、贵州、浙江等多个省市,在国家互联网+政务服务试点工程中应用于北京、贵阳、上海、深圳、成都等多个城市,在国家安全和国防领域应用于数据互通和系统集成等一系列国家重大任务,累计打破10多个部委和20多个省市的3000多个政务信息孤岛,成为实施国家大数据战略的杀手锏技术。 中国电子学会组织的鉴定委员会(包含6位信息领域的院士)认为:“该成果研究思路新,技术难度大,其客户端驱动的软件体系结构反射方法、互操作接口生成和运行优化技术属于颠覆式重大发明和创新,平台整体达到国际领先水平”。2017年,获中国电子学会迄今为止授予的唯一一项技术发明特等奖。
[成果] 1900010673 北京
TP391.4 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2018
成果简介:视觉成像是一项使武器作战能力倍增的技术。高动态、高精度、快速度、大视场的“复杂场景主动感知”和“感知识别”关键技术,已成为制约视觉成像在国防装备和国民经济重要领域中广泛应用的关键瓶颈之一(2017年7月国务院《新一代人工智能发展规划》),传统视觉成像方法难以针对特殊需求(空中加油、精确制导等)同时实现快速度、抗干扰和高精度感知识别。迫切需要发展新的视觉成像技术为国家安全和国民经济发展提供支撑。鹰以视觉敏锐著称,鹰眼视锐度是人眼2.7倍,其特殊生理学结构和识别机制,与强干扰环境下快速感知和精准识别的技术需求十分吻合,并具有“换道超车”的重大战略意义。 在国家863、国家自然基金重点项目、国家杰出青年基金、空军、中科院等支持下,历时十余年,针对目标感知识别“速度慢、抗噪弱、精度低”3个核心技术瓶颈,揭示了鹰眼强视力仿生机理,发明了仿鹰眼智能感知和目标识别核心关键技术及系统,引领了国际视觉成像技术的创新发展。主要技术发明点如下: 1.模拟鹰眼“快”的感知机制,发明了仿鹰眼多通道空间与目标协同注意技术。发现了鹰眼广域搜索与快速感知的新机制,发明了仿鹰眼方向、亮度、颜色、形状、运动信息解耦的多通道空间与目标协同注意方法,揭示了鹰眼凝视-扫视耦合行为的海量信息感知机理,攻克了感兴趣目标快速凝视和广域场景实时感知的瓶颈矛盾,实现了目标实时编组和快速探测,目标捕获率达到95%,探测时间缩短近1个数量级,解决了强干扰环境下目标快速感知问题。 2.模拟鹰眼“强”的识别机制,发明了仿鹰眼视网膜-核团(脑)映射机制的抗干扰目标识别技术。发现了鹰眼-核团信息流交叉抑制规律,提出了仿鹰眼视场中央密集、周边稀疏的非线性采样模式,揭示了鹰眼对正负样本的刺激/抑制反应机理,发明了仿鹰眼视网膜-核团强对比敏感度的多尺度汇聚抗扰识别技术,虚警率小于10%,解决了强干扰非结构环境下的目标识别鲁棒性问题。 3.模拟鹰眼“准”的认知计算机制,发明了仿鹰眼-脑-行为的空间分辨率变换技术及系统。借鉴鹰眼特有的双小凹成像结构和大小场景敏捷切换特性,发明了仿鹰眼双小凹动态成像单元,研制了精准位相重构和髙速响应的液晶空间光调制器,响应时间优于0.65毫秒,发明了仿鹰眼-脑-行为的空间分辨率变换技术与系统,攻克了光学系统大视场与局部高分辨率成像的瓶颈矛盾。 授权发明专利41项,实用新型专利5项,软件著作权9项,发表SCI论文35篇、EI论文13篇,专著3部。从关键技术发明、核心部件研发到应用创新,形成一整套原创性技术成果,成功应用于某型战机空中加油、某型导弹精确制导_、动能拦截等国防领域,取得重大军事效益和社会效益,并应用于民用无人机等领域,近三年创造经济效益超亿元。经同行专家鉴定一致认为,“总体技术达到国际先进水平,其中仿鹰眼多通道空间与目标协同注意技术达到国际领先水平”。获中国自动化学会技术发明一等奖、吉林省技术发明一等奖、吴文俊人工智能科技创新一等奖、中国航空学会科学技术一等奖和国防科技进步二等奖。
[成果] 1900010650 北京
TM923.01 应用技术 照明器具制造 公布年份:2018
成果简介:从卫星相机、飞机吊舱上清晰分辨海面目标、地面人员的技术能力,不仅仅是政治军事精确打击的必须,也是反恐搜救、抗震救灾、环境监管、资源普查和体育风光摄影等民生领域跨越式发展的必备,政治、经济和文化意义重大,所涉及的高分辨、大视场、多光谱光电成像技术是全球国家间硬实力竞争的技术制高点。 我国多光谱卫星相机一些关键参数无法溯源校准,光电吊舱研制使用中需测的参数有10余项难以测、近20项测不准,……,主因是构成光电成像参数测试系统的照明光源、测量标靶、图像采集三个基本单元方面:1)没有大视场成像参数测试必须的大张角朗伯面均匀照明光源;2)没法规避光电吊舱测量时红外、可见、激光测量标靶相对变动引起的指示失准;3)没能兼顾远近目标大间隔多焦像面的精准淸晰采集。这些问题成为我国参与上述制高点竞争的软肋,为此该项目历经十余年开拓研究: 1、发明了数百万条散射光线路径规划的不等半球超大张角多光谱朗伯面均匀照明光源技术及系统,突破了大张角、多光谱空间角均匀照明技术瓶颈,在国际上首次实现120°超大张角朗伯面高均匀照明。 2、发明了集掩模光刻精准分划图案、PSD激光位置探测、全波段通光ZnS基底于一体的多光谱共分划面测量基准标靶复合技术及系统,国际上首次实现红外、可见、激光测量标靶的共基准复用(査新报告、专利2和5),根除了多个测量标靶相对位置变动引起测量标记光束指示失准的瓶颈问题。 3、发明了自适应寻焦的无限兼有限共轭寻焦光电像分析技术及系统,国际上首次实现了无限兼有限远目标大间隔多焦像面的快速精准寻焦,达到30nm极高定焦精度,解决了远近目标多焦像面纳米级定焦采集的难题。 4、创新集成了面向高精度、大视场、多光谱、外场测试校准的包括国际首台具有自校准能力的超长焦距高精度测量校准装置、国内首台多光谱成像光谱仪辐射特性校准装置、国内首台大型军用光电成像参数综合测试装置内的近二十台测试装置,显著提升了光电成像系统室内、外场以及野外条件下的测试与校准技术水平。 该项目较为系统地解决了大视场、多光谱、外场光电成像系统参数10项难以测、10余项测不准的难题,在国内首次实现23种军用光学参数的高精度综合检校,授权发明专利40项、软件著作权4项,建立军工计量技术规范1项,发表SCI、EI检索论文近100篇,他引458次。经鉴定:总体技术水平处于“国际先进,其中超长焦距、可见到近红外光谱功率响应度和空间均匀性等技术指标方面处于国际领先”。 项目成果除作为国防校准装置填补全国多光谱成像光谱仪参数计量校准空白并在国家计量院、航天、航空和兵器的权威计量测试部门开展应用外,还成功地用于激光核聚变国家重大专项超长焦距、国家高分重大专项红外系列成像光谱仪参数、嫦娥3号着陆/避障相机大视场参数、航母/舰船/无人机某光电稳瞄系统光轴平行性、多光谱卫星相机谱外特性、某导弹大视场下视系统等关键参数的测试与校准,在国家重大专项/工程、国家实验靶场、国防工业部门以及科研企业等单位光电成像装备的研制、生产和试验定型中发挥了迫切急需的重要计量测试保障作用。该项目军民融合特色鲜明,社会经济效益显著,推广应用前景广阔,近三年新增销售2.13亿元。
[成果] 1900010440 天津
X706 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:内燃机是国民经济的主导动力装备,消耗了石油总迸的60%,是CO2的主要排放源,所以内燃机节能对国家能源安全和CO2减排有重大意义。在内燃机节能技术中,余热能回收被国际上公认为具有最大的节能潜力,是未来关键技术之一。但内燃机余热能随工作循环和运行工况变化的多品位、大梯度、瞬变脉动特性对传统的余热转化理论和技术提出了新的挑战,探索与之相适应的高效底循环转化理论是国际公认的热点难点问题。该项目组围绕循环工质-循环模式-系统运行三个关键科学问题,提出了大梯度余热高效转化的新理论新方法,实现了余热能高效转化和有效利用。主要发现点有: (1)揭示了工质热物性与循环性能和大梯度余热源的匹配机制。发现工质临界参数、分子结构等物性与循环性能的关联规律,提出了利用物化特性主动设计匹配工质的新方法。阐明了CO2工质近临界区-超临界区物性与内燃机余热特征的匹配规律,发现添加高温烃调和CO2物性、改善与热源匹配性的现象,提出CO2基/高温烃混合物的新工质,解决了传统有机工质高温不稳定、无法匹配大梯度余热的问题。成果被评价为“最适宜工质”,“具有最高能源效率”,“相当独特的”,“值得推荐的工质”。 (2)提出了大梯度余热分区梯级利用的复叠式循环转化理论。发现不同循环结构与不同热源品位的最优匹配规律,构建了高温朗肯、热电材料分别耦合有机朗肯的复叠循环校式,阐明了复叠循环的多参数协同机制,提出了高效复叠循环的耦合设计理论,实现柴油机热效率提高了6.1%,高于报道的国际最好水平,解决了传统循环模式适应温区窄回收效率低的问题。成果被评价为“新颖的设计”,“最有前途的技术”,“有应用前景的”,“具有潜力的技术方案”。 (3)建立了余热回收系统全工况运行动态控制策略和有效评价理论。提出了基于设计域-运行域-控制域的全工况综合性能评价方法,涵盖了设计阶段的系统稳态性能评价,运行阶段的系统动态特性评价,以及在工况瞬变条件下对系统的响应和控制品质评价,解决了现有方法无法涵盖全工况性能、评价指标比较片面的问题。成果被评价为“更清晰的”,“少有的”,“有效的方法”。 8篇代表作中7篇入选ESI top1%高被引论文,SCI他引571次。被43个国家的800多位学者(含中美英欧加等8名院士和18位国际期刊主编)引用。罗马尼亚科学院院士、Renewable Energy副主编V.Badcscu评价:在研究主题和方法处理上具有“两种不同的原创性贡献”,“在方法处理上具有多项原创性贡献:定义了更清晰的描述内燃机特征的运行工况;建模数据来源于试验,较以前迈出了重要一步;提出一种新颖的ORC设计方法学”。Web of Science检索显示,近5年天津大学在“发动机余热”方向发表论文列全球机构第一。完成人多次受邀做国际会议报告,受邀与国际同行合著专著。授权发明专利7项。相关理论和发现促进了余热能回收理论的发展,获2017年天津市自然科学一等奖。
[成果] 1900010426 湖北
TN911.7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于信息与通信技术领域。OFDM是宽带通信最有效的信号模式,是无线通信的研究前沿。自香农理论提出以来,逼近信道容量香农限的OFDM理论研究一直是学术界和工业界高度关注的研究热点。以1999年美国工程院院士、DSL创始人J.Cioffi教授创建的理想条件下OFDM信号重构为代表的经典理论方法,开辟了降低峰均比等提升信道容量的有效途径,但受广泛存在的器件非线性、频谱资源受限和信道空间相关性等因素制约,难以从根本上实现信道容量逼近香农限,无法满足未来通信大容量需求,急需理论的重大突破。 该项目在国家自科基金、863计划等资助下,围绕信道容量提升的基础科学问题,对OFDM信号的时、频、空等多域特征开展深入、系统研究,发展了宽带通信理论,为实现未来大容量无线通信奠定理论基础。科学发现如下: 1、首次揭示器件非线性下OFDM时域信号峰均比与信道容量的解析关系,首次阐明了多维度的峰均比统计分布规律,峰均比计算精度比经典方法提升2-5倍,为逼近香农限的OFDM信号设计提供新理论支撑。美国杰出研究奖获得者D. Goeckel认为给出了OFDM峰均比的解析表达(analytical expression)。 2、阐明OFDM时域信号峰均比受码元相位特征的影响机理,建立幅值近均匀分布的信号动态生成模型,提出鲁棒的相位非对称编码方法,攻克了低峰均比编码受限于码长、码率的国际难题,容量提升10%-18%。软件无线电创始人J.Mitola认为将经典编码理论提升到新水平(to the next level);IEEE Fellow A.Nallanathan认为逼近性能限(approaches performance bound of OFDM)。 3、首次揭示OFDM信号频谱旁瓣的非正交处理对信道容量的作用机理,建立旁瓣衰减可控的信号设计准则,解决了正交处理导致旁瓣的衰减速度和深度均不足的根本性难题,提出感知受限下信号带宽扩展方法,实现超99%带宽利用率,容量提升11%。澳大利亚科学技术与工程院院士A.Cant0ni认为实现了旁瓣深衰减和高谱效(achieve deep nulls while retaining high spectrum efficiency)。 4、阐明OFDM信号空域衰落差异性对信道容量的作用机理,首次建立规避深度衰落的信号协作处理模型,提出信道自适应的信号重构方法,解决经典方法容量受制于信道质量波动的难题,单链路容量提升50%。加拿大三院院士V. Bhargava认为对提升分集增益至关重要(crucial to improve spectrum diversity)。 8篇代表性SCI论文平均IF为6.809,2篇封面论文,3篇入选欧盟白皮书,3篇进入ESI前1%,单篇最高SCI他引264次,SCI他引共765次,被27位国内外院士、31位国际期刊主编、75个国家/地区和800多家机构的学者在128种国际期刊和39部英文著作中引用。项目成果得到同行实验验证,被中移动等应用,提出的PCC极化码成为5G标准。共发表SCI论文300多篇,授权专利40项。获国家杰青、长江学者,入选Elsevier高被引学者榜单。担任IEEE COMMUN SURV TUT(IF=17.188)等16种国际期刊编委。在ACM SIGCOMM等国际会议上作受邀报告13次。获中国电子学会、湖北省自然科学奖一等奖各1项。
[成果] 1700520386 香港
O43 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:光在人类生活和文明进程中不可或缺。人们在对光孜孜不倦的研究中提出了改变人们思想的新概念和理论,并由此产生了改变世界面貌的新材料和器件。近代光学研究的重大进展多与发光材料有关。然而传统有机发光材料的设计与应用面临“聚集导致发光猝灭(ACQ)”这一教科书常识的制约。该项目在建立与ACQ截然相反的“聚集诱导发光(AIE)”概念的基础上,顺应分子聚集这一自然过程,在AIE结构设计、机制探究和应用开发等方面取得了系统、原创和引领性成果:(1)根据分子内旋转受限(RIR)机制,开发了基于四苯乙烯(TPE)的新AIE体系,促进了AIE研究的蓬勃发展,TPE也因此成为一个中国科学家打造的“品牌分子”;开拓了结晶诱导的纯有机高效室温磷光体系,发展了不含芳香环的非共轭AIE体系。(2)完善了AIE的RIR工作机制,提出了将发光分子从ACQ转变为AIE的设计策略。(3)开发了AIE材料在光电、传感和生物等领域的技术应用,实现了传统ACQ材料难以实现的新功能。目前,60多个国家(地区)的一千多个单位在从事AIE研究,发表论文数和引文数均呈指数增长。国内外出版了多期AIE专刊(专辑)并多次召开AIE专题会议,AIE已被纳入国内外本科生实验教学,AIE材料已向产业界进行了技术转让。2013年汤森路透将AIE列为化学和材料研究前沿的第三位,2015年则前进到第二位。2016年《自然》杂志社将AIE材料的纳米聚集体列为支撑“纳米光革命”的四大纳米材料之一。由此可见,AIE已成为一个由中国科学家开创并引领的热点研究领域。
[成果] 1800130243 北京
X924.3 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目以城市安全环境为需求背景,研制城市危险源(天然气管道、加油站、热力)及工业生产中(石化、木材加工、粮食仓储、医药加工等)易燃易爆介质储运过程中的爆炸防控技术及装备,属于资源环境、安全工程、爆炸力学等多学科交叉的前沿技术领域。 技术创新点如下: (1)理论创新:揭示了不同工况条件下易燃易爆介质火焰加速和爆轰形成机理,发现了激波在前、火焰面在后的爆燃波结构,提出了爆炸传播速度和温度场的计算方法;提出了易燃易爆介质的爆炸转燃烧理论,解决了高温高压爆炸上限难以实验观测和理论预测的前沿难题;给出了惰性气体及粉尘对爆炸的影响规律,得出了不同环境条件下惰性气体和粉尘对易燃易爆介质的爆炸极限和最小点火能的影响规律;揭示了多孔材料对易燃易爆介质的抑爆机理。培养研究生32名;发表SCI论文108篇,做大会特邀报告20余次。 (2)技术与装备创新:基于理论成果,开发了利用惰性气体(粉尘)、泡沫陶瓷、金属多孔材料等进行多次和连续爆炸阻隔爆的技术方法及其装备;研制了抗爆门(窗)用铰链与插销(锁)、抗爆门墙组合体结构、移动式抗爆庇护所等装备设施;研发了系列超导自启闭式泄爆、重力式泄爆、负压式泄爆、无焰泄放等安全泄爆装置;研发了具有自主知识产权多相爆炸高精度仿真软件;开发了易燃易爆介质储运系统进行实时监控的安全在线监测系统,能够在爆炸前期进行预警,达到保护设备及人员安全的目的。与国内外同类研究相比具有先进性和创新性,总体达到国际先进水平。授权国家发明专利5项,实用新型专利9项,计算机软件著作权登记2项,软件产品2件。 (3)工程应用创新:爆炸安全防护设备设施模块化制造、组合式安装、结构简单、操作简便,能够快速实现工程化应用。抑爆、抗爆、泄爆等装备及安全在线监测系统广泛应用于石油化工、煤化工、烟草加工、木材加工等企业。研究成果已在全国31个省份及伊朗、印度等6个国家获得应用,共计512项,销售额超过2.2亿元(合同),推动了爆炸安全防护制造产业进步,提高了应用企业的爆炸安全防护技术水平,取得了显著的经济和社会效益。 该项目将理论成果、产品与技术开发及工程应用推广紧密结合,培养了高水平科研和工程技术人员,促进了资源环境、安全工程和爆炸力学等学科发展;提升了爆炸安全防护设备的制造水平。具有爆炸风险的企业数量多,爆炸安全防护设备市场需求量大,因此该项目具有重要的理论和工程实用价值,成果具有广阔的应用前景。
[成果] 1800130412 北京
TM769 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:随着首都经济的高速发展,可靠供电在政治供电、经济运行和人民生活中的保障作用更加突出;北京地区多数变电站为无人值班运行模式,远程巡视等安全管控难度较大;北京地区输电距离近1万千米,输电线下如果存在塔吊违章作业等安全隐患,单纯依靠人工巡视很难第一时间发现;高强度政治供电保障任务,对输变电安保防范的要求更为严格。围绕电网巡检中大规模监控视频图像无法快速有效处理的问题和无人智能巡视设备无法即时识别缺陷的问题,以及输变电巡视中图像质量差和智能分析诊断水平低的问题,项目充分利用高性能计算资源开展人工智能图像识别技术方面研究,最终构成完整的输变电设备图像识别处理技术链。为图像的大规模快速识别提供基础支撑,极大提升输变电设备巡视的智能化水平和实用化进程。 1、采用基于IP网络的智能数字技术,建立变电站虚拟三道防区,通过区域灵活撤布防实现安全防护区域闯入智能识别、自动告警、跟踪定位与轨迹记录,并实现探测设备、视频设备、灯光设备及音响设备等多类型设备的有效联动,实现告警视频推送、声光系统警示等功能; 2、提出基于图像信息的智能化处理技术应用在电线路状态检测的新型技术方案,并构建了一个输电线路监控图像异常样本数据库,基于该数据库训练输电线路图像信息智能预警模型,并进一步开发得到完整的输电线路图像信息智能预警系统。提出将基于背景差分法的异物检测、引用深度学习算法实现输电线路周边的大型工程机械入侵进行准确检测。为避免出现欠拟合或过拟合等现象,以原始VGG模型作为权重等参数的初始化模型,用输变电线路现场图像样本集进行微调,并进一步训练区域建议网络和目标分类网络,以达到良好的检测效果。构建了用于深度学习的输变电线路环境下的大型机械的训练样本数据库,将基于深度学习的智能图像处理技术应用在输变电线路反外力入侵,基于异常样本数据库训练输电线路图像信息智能预警模型,并开发得到完整的输电路图像信息智能预警系统。 3、利用大数据分析和移动互联技术,实现安全研判与人员智能管控。通过深度学习算法和数据挖掘形成输变电安防大数据分析结果,包括异常分析与安全研判,实现异常人员自动侦测,规范作业行为,实现人员精细化管控,提供安全辅助决策。 在关键项目技术攻关中取得突破,具有一定的实用性和推广价值,行业竞争力较强,具有重要的技术创新性和应用创新性,可服务首都供电保障、安全保障等领域并且可以推广全国。
[成果] 1800280020 重庆
TB301 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:超常服役条件下材料力学行为与强度理论是各领域关注的核心问题。材料高温力学性能测试极其困难、非唯象的理论表征模型缺乏,制约了超高温材料的研制和应用,急需在高温强度理论及温度相关性强度表征方法等方面取得突破。该成果在国家自然科学基金重大科研仪器研制专项、重大研究计划、面上,国防973等10余项国家级项目的支持下,历时十余年研究,原创性提出了材料力学性能温度相关性建模思想,创建了高温强度理论,并在不同领域得到了推广应用与验证,具有重要的科学意义与应用价值。主要发现点如下: 一、创造性提出了材料力学性能温度相关性建模思想,创建了材料高温强度理论,建立了非唯象的温度相关性断裂强度和屈服强度系列理论表征模型,为材料高温强度理论表征开辟了新途径;该建模思想在航空航天、高端装备等领域关键材料的温度相关性物理性能表征上得到应用和验证。相关工作被2013年爱思唯尔出版的《先进陶瓷手册》作为近十年来先进陶瓷领域唯一的高温断裂强度理论表征工作收录。 二、针对超高温陶瓷基复合材料,构建了系列温度相关性断裂强度模型,解决了其高温强度表征难题;明确了将NASA间接表征高温断裂强度的方法普适化存在的风险;发现了陶瓷领域顶级期刊美陶主编W.G.对温度相关性临界缺陷尺寸定义的不足,并给出了更合理定义。加拿大女王大学Krstic教授认为该工作有助于形成统一的脆性材料断裂建模方法,对航空航天和能源领域陶瓷的强韧化做出了重要贡献。 三、建立了多样性复杂使役环境下抗热冲击性能理论与实验表征方法,自主研制了高通量试验仪器,为高超声速飞行器试飞强度考核提供了新的评价方法及手段。长江学者孟松鹤教授和美国Nina教授均指出相关理论模型缺乏,他们引用的4篇文献均出自该成果。澳大利亚王保林教授指出该团队在相关领域取得了重大研究成果。 项目核心成果在包括国际固体力学领域旗舰期刊JMPS,陶瓷领域顶级期刊美陶,复合材料领域顶级期刊CST,航空航天领域重要期刊AIAA J.在内的国际期刊上发表SCI论文100余篇,20篇主要论文他引159次,其中SCI他引117次,8篇代表性论文SCI他引58次,得到杜善义、魏悦广、韩杰才、张传增等国内外院士及来自美、俄、德、英等国知名教授的正面引用与高度评价。在爱思唯尔旗下SciVal数据库中,关于温度相关性强度理论方面,该团队发表SCI论文数在世界范围内排名第一,推动了高温固体力学的发展。
[成果] 1900010654 北京
U469.7 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:新能源汽车是国家战略新兴产业和《中国制造2025》重点支持领域,是汽车产业发展的必然趋势,是交通领域节能减排、大气雾霾治理的主要手段。安全、可靠、便捷的电能补给是新能源汽车产业化的关键和必备条件。 国际上,新能源汽车电能补给有换电和充电两条技术路线。项目团队历经13年的理论研究、技术发明与创新、关键技术攻关和产业化推广应用实践,创建了具有完全自主知识产权,涵盖换电和充电两条技术路线,覆盖自动快速换电装备与安全高效充电机、多功能分区充换电站、动力电池髙效安全充电理论与方法的工程科技创新体系。在北京率先构建了全球最大和最完整的充换电应用生态体系,技术和产品辐射全国,并实现了充换电成套技术和产品出口欧盟。研制的动力电池快换装备、宽电压大功率充电机、标准化快换电池箱等产品在市场上形成独特的优势。构建了国际上首个充换电设施设计、建设和检测的北京地方标准体系(共16项),其中换电装备、充电机、充换电站等标准已升级为国标/行标或被引用采纳。在技术和标准方面的发明与创新引领了我国新能源汽车技术和产业发展,为我国新能源汽车产销和保有量全球第一奠定了坚实基础。 (1)安全离效的动力电池充换电技术与装备:发明了新能源汽车动力电池系统自动快速更换技术、标准化快换动力电池箱设计与集成技术,研制了国际上首套电动客车电池全自动快换装备,并开发了多类型电动货车、电动乘用车动力电池全自动快换设备;创建了宽电压、高效率快速充电技术体系,研制的一机多枪大功率快速充电机实现了产业化。该技术体系突破了新能源汽车充电时间长、车辆利用效率低的瓶颈,满足了各种电能补给技术路线对装备的需求。 (2)充换电站系统拓扑与匹配集成技术:首创了充换兼容、模块化的基础型和拓展型充换电站逻辑拓扑结构,发明了基于车辆返站荷电状态概率分布的快换装备、充电机、备用标准化电池箱最优匹配方法,构建了充换电设施服务能力评估模型。建立了首个充换电站建设标准,研发了方舱式、模块化充换电站设计及其预装配快速建设技术,攻克了传统充换电站建设用地集约度低、工程周期长等难题,充换电设施建设时间从原来的40个工作日缩短至7个。 (3)从动力电池单体到系统的安全髙效充电技术:发现了动力电池充放电“扫把”现象和容量、电压一致性发展的正态分布规律,发明了以“恒极化电 压”为控制参数的快速、高效充电方法,突破了充电时间和循环寿命难以兼顾的技术瓶颈;发明了以“极限单体电池参数”为判据的电池组安全充电控制方法和“分箱集中式充电”技术,攻克了充电安全难题,并获得广泛推广应用。 项目获授权发明专利45项,发表SCI论文43篇(平均IF=4.496,他引1106次),出版著作1部,近三年累计新增销售额14.9亿元,应用效益1.7亿元,并已推广应用到电力储能、轨道交通等领域。由多位院士主持的科技成果鉴定认为:该项成果“整体处于国际先进水平,其中,在动力电池快速自动更换技术、分箱集中式充电技术、充电安全体系技术等方面处于国际领先水平”。
[成果] 1800130328 北京
U471.1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:随着信息技术尤其是人工智能和互联网络的迅速发展,车辆行驶自主化水平和智能程度愈来愈高,车辆的自主控制不仅要实现复杂工况下的多模态地面行驶,而且要完成各种用途的多功能运载目的,因此就必须研究不同道路环境下驾驶认知行为形成机理,开发系列车载支持系统及其辅助驾驶自主控制技术。该项目属于交通运输与安全工程领域,研究团队在国家及行业科技计划的持续支持下,历时十余年的产、学、研、用协同攻关,深入系统地开展了智能化车辆辅助驾驶的理论体系研究和运载装备自主控制技术攻关,取得的主要创新成果如下: (1)对驾驶认知行为形成进行了深入系统的定量解析并揭示出辅助驾驶中以人为本的特征,重点确定了车辆在接近、换道、遭遇行人等险态场景下的人车交互机制,提出了面向技能基、规则基、知识基认知的交叉口实时精确控制方法,从驾驶乐趣和辅助驾驶综合博弈的角度,解决了如何实现车辆行驶本质安全的难题,为车辆智能化可信性需求控制提供了理论依据。 (2)建立了智能网联化车辆的综合感知、合作决策、协调控制的微观运动程式,从基于多传感器数据融合的人车协同控制、多车流态势下人车路耦合的角度,提出了面向高度自主驾驶的智能车辆纵、横向行驶的自主控制方法,为不同层次、不同类型驾驶辅助系统的智能化集成提供了技术基础。 (3)依据辨识不同地面环境条件对辅助驾驶的多态干扰,进行了车辆行驶的辅助支持与绿色驾驶的网联优化,开发出基于组合传感器的不良天气下行车能见度预警系统和基于脑电信号的智能驾驶电动汽车人车交互辅助系统,对车辆安全预警性自主控制技术的发展起到了工程引领作用。 该项目累计获得授权国家发明专利12项、新型实用专利2项,软件著作权14项,北京市新技术新产品证书7项;发表SCI论文40篇,出版中英文专著3部,第一完成人连续4年入选中国高被引学者;建立了新能源车辆及运用创新引智基地,成功开辟出科研合作前沿化、创新人才培养一流化的产学研相结合的国际模式,研究成果产生了显著的社会经济效益和重要的国际影响力,在中央电视台、国庆庆典集会、两次大阅兵等重大社会活动,以及在非辅装恶劣路面和极端危险环境下车辆行驶自主控制中得到成功应用;构建了以人为本的绿色车辆智能化安全发展方向,对解决首都交通可持续发展和保证车辆安全具有十分重要意义。
[成果] 1900010633 北京
TP393.4 应用技术 电信 公布年份:2018
成果简介:视频已成为网络信息处理和传播的主要载体。以云计算为基础设施,提供支持百万视频、亿级用户、低延迟、高质量的互联网视频服务,是全球文化传播、数字经济、在线教育、电子商务等应用的基础支撑,已成为国际互联网产业竞争制高点之一。服务质量与成本之间的矛盾是制约视频云规模化应用的世界级难题,云中资源高效调度是突破该难题的国际前沿核心技术,面临三个挑战:1)非结构化视频编转码任务依赖关系强、数据指令I/O密集,计算资源调度难以高效并行:2)视频分发的上层用户行为与底层系统互为黑箱,系统难以感知预测复杂、突发、高动态的用户需求,网络、存储资源调度低效滞后:3)应用环境异构性强且资源负载时空动态变化,系统资源调度难以实现负载感知的网络、计算资源按需协同,大量资源浪费、闲置。该项目历经十余年技术攻关,取得了视频云自适应资源调度的多项技术突破和发明创新: 1)提出了基于动态任务图计算的视频编转码并行调度性能评估模型,发明了粒度自适应的数据解耦并行任务调度方法和基于内存计算的多线程数据处理引擎,解决了云中高通量视频编转码计算资源并行调度低效难题,实现了200倍以上近线性的并行加速,并发转码任务扩展千倍时性能损失小于 2)提出了云中视频可伸缩时空关联组织和传播预测模型,突破了之前方法无法主动感知预测系统资源需求的局限,发明了用户行为感知的视频部署与协作传输资源调度方法,实现了高效扩展和低延迟分发,带宽增益280倍,缓存命中率大于95%,直播延迟低于300毫秒,用户体验优于国内主要视频云服务商。 3)提出了云到边缘区域化服务需求和资源负载预测模型,发明了在线自适应转码与传输适配的网络、计算资源联合按需协同调度方法,显著提升了高异构应用环境下系统资源的使用效能和灵活性,中心节省计算资源70%、流量50%,边云同等主观质量下视频传输带宽比采用H. 264、H. 265标准节省30%以上。 4)基于以上技术发明创新,研制了阿里视频云ApsaraVideo、百视通视频云BestTV、Gridmedia视频直播系统、3D视频编码器与网络直播系统(国内首套)等产品和系统,支持超过10万路视频实时转码输出和千万用户并发在线。 该项目授权国家发明专利38项,并行调度方法被评价为“实现了最好的线程级并行”,并获IEEE TCSVT 2010年度唯一最佳论文奖(大陆高校首次独立获奖);内存多线程执行引擎入选IEEE Computer亮点推荐技术(国内唯一);视频编码快速算法被MPEG-4国际标准采纳(国内首次);“项目成果达到国际先进水平,粒度自适应的转码资源并行调度、用户行为感知的分发资源调度、3D视频并行编码技术国际领先”(鉴定意见);部分成果获北京市科学技术一等奖。 项目成果应用于阿里云、百视通、央视等,服务优酷、新浪、今日头条、学而思等2万余家企业,覆盖4亿个人用户,央视应用该项目成果在国内率先开展网络视频直播和3D直播,为用户提供了全新的体验,提升了全球内容传播能力。近3年新增经济效益13. 01亿元,社会经济效益显著,推广应用前景广阔。
[成果] 1800130337 北京
TP181 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:一、项目研究的目的及意义:近年来,脑机制研究发展迅猛,高水平论文层出不穷,但仍缺乏能够真正提升神经系统疾病诊疗效果的研究成果;而在技术层级,脑机融合算法不断创新,但通过技术转化,具有实际应用意义的产品仍然不多。此领域,亟需对脑信息处理机制的应用建模,开发可服务于神经系统功能监测、诊疗的脑机信息融合技术。随着机器学习算法的发展,结合脑电和核磁数据构建模型成为一种可能。并且有望通过迁移学习在多模态数据模型基础上,训练出仅基于脑电数据的、可有效解读大脑信息的模型。 二、主要技术创新:该项目从大脑信息处理的最基本物理量“空间位置映射“入手,基于新型空间映射技术和体素级分析,重建了反应大脑空间映射机制的精细脑图谱,构建了输入(刺激)- 输出(脑区)的位置对应模型,将“输入-脑-输出”模型思想应用到涉及脑电和核磁数据的量化特征计算。基于模型,结合核融合稀疏学习,对时间、空间数据进行了特征级拟合、模型级融合,实现了脑电数据的输入(刺激)- 输出(特征信号)稳定特征提取算法,为脑机制研究的相关应用提供了可能性。进一步,结合基础研究所提出的空间映射模型和技术研究所建立的特征提取算法,研发了具有自主知识产权的穿戴式脑机信息融合设备和神经反馈设备。应用于医疗、教育、国防安全等领域,取得了重要的社会意义和一定的经济效益。 三、成果产生的价值:基于以上核心技术,项目开发了可用于个体化治疗的自适应神经反馈设备。依托该技术,申请人参加吉林省青年创新创业大赛,获得金奖。相关技术突破和设备研发,获得授权/公开国家发明专利33项,授权实用新型和软件著作权6项。其中,技术转化获CFDA认证(中华人民共和国医疗器械注册证:二类医疗器械资质认证)1项;研发的具有自主知识产权的智能穿戴式脑机融合设备,被国家公安部选为“列装设备“备选项目一项;研发的具有自主知识产权的神经反馈设备通过了国际CE、RoHS认证,并拥有教育部科技查新报告,转化于多家医院和公司,应用于医疗、教育、安防等领域,产生直接经济效益600万,间接经济效益超过5000万元。相关产品受邀参展第二届国际城市科学节,并被央视详细报道。
[成果] 1800130081 北京
TN915.08 应用技术 电信 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:网络安全事件频发,各行业虽已部署大量基础防御设备等传统安全产品但难以监测和抵御未知攻击和复杂攻击,急需研制新型综合安全分析防护平台。该成果属网络安全学科。 2.技术创新点: 1)融合深度学习与专家规则的理解与推理架构。针对海量的流量及告警日志,提出融合深度学习聚合分析手段与专家规则为核心的推理架构,进行事件层的理解抽取和推理决策。 2)网络空间大规模实体关系图谱挖掘算法。针对海量攻击元素实体和多种类攻击原子动作组成大规模攻击关系图谱,提出基于证据推理和置信度传播的组织发现与意图识别技术,分析攻击组织的目标意图。 3)基于攻击画像的大规模安全事件高精度实时检测方法。针对网络空间海量的多源异构安全大数据实时检测和分析的难题,通过对实时采集数据进行多层次、多粒度和多维度全息投影构建,实现全网深层检测的攻击画像,做到主动精准预警。 4)基于新型攻击推理引擎的事件溯源方法。基于攻击链理论设计基于对抗的APT攻击推理树安全态势预警方法,实现对网络空间大规模关键信息基础设施攻击行为的推理预警及溯源跟踪,掌控网络空间实时态势。 5)基于机器学习的海量DNS监测体系。针对海量的DNS行为日志、互联网Whois库、IP库等大规模观测数据,通过特征工程引擎和大规模图计算引擎将观测数据形成机器可理解的特征、行为和关联知识结构,发现攻击事件和未知威胁。 6)动态异质数据多层次群体指标评估体系。通过分类、聚类和判定性预测等构建丰富的指标体系和评估方法,形成最终定性、定类和定级的评估结果,加深对态势的理解,实现对未知威胁感知和处置。 3.成果价值: 1)通过公安部、国家信息中心检测认定。获国际权威媒体评选RSA之星,是唯一入选2017年国际RSA网络安全产品奖的“中国造”产品,获批工业和信息化部2017年电信和互联网行业网络安全试点示范项目。 2)学术成果:围绕该成果获授权发明专利80项,发表论文105篇,软件著作权80项,牵头制定国家标准3项,参与制定国标与行标10项,发现原创漏洞30项。 3)人才培养:培养硕博研究生、青年专家100人,增加就业800人。 4)经济效益:成果已在全国范围推广应用,直接经济效益超过5亿元。 5)社会效益:该成果成功应用于多个行业,参加了两会、十九大安保、十八大安保、G20峰会等在内的78次重大专项行动。曾截获“永恒之蓝”并及时处置,保障金砖峰会顺利召开,获中央网信办、公安部等多次感谢。
[成果] 1900010480 河南
TD712.6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属矿山安全学科。煤炭是我国能源结构中占60%以上的主体能源,且突出矿井和高瓦斯矿井占比例高。瓦斯爆炸是我国煤矿事故的头号杀手,其发生造成爆源区域人员直接伤亡,同时因爆炸高温高压燃烧波、冲击波的传播造成邻近区域人员伤亡,并因对通风构筑物和瓦斯抽采管网的破坏,引起通风系统紊乱,致使有害气体扩散而诱发更远区域人员伤亡。煤矿重特大瓦斯爆炸事故的发生与爆源传爆、多次爆炸密切相关。传统抑爆技术存在探测迟缓、响应滞后、误报等问题,无法实现爆炸快速探测与高效抑爆,造成井巷爆炸与管网爆炸相互传播并殃及整个矿井,故迫切需要探测及时、抑爆有效的防灾减灾技术。该项目研发了瓦斯爆炸的探测-抑爆-阻爆-泄爆关键技术及装备,创建了矿井点-线-面一体化的瓦斯爆炸抑爆减灾技术体系。主要科技创新有: (1)发现了多尺度强湍流瓦斯爆炸火焰动态传播规律与状态预测方法 提出了瓦斯爆炸火焰锋面反应进程变量计算方法,建立了三维亚网格尺度湍流-火焰-超压耦合模型,阐明了火焰对湍流的正反馈效应,揭示了多尺度强湍流火焰动态传播规律,定量预测强湍流瓦斯爆炸火焰动态演化过程,为煤矿瓦斯爆炸抑爆减灾关键技术与装备提供理论支撑。 (2)开发了适合井巷和抽采管网的高效抑爆阻爆技术 针对不同抑爆需求,研发了高效铁基化合物超细复合抑爆粉体,解决了传统干粉气化点高、化学抑制效率低问题,使抑爆效果提高10倍:研发出髙效含添加剂细水雾,使抑爆效果提高6倍;开发了适合井巷和抽采管网的高效抑爆技术及成套装备;研发出电液联动蝶阀阻爆技术及装置,实现90ms内阻爆。 (3)发明了瓦斯爆炸火焰双紫外髙速探测技术及主动抑爆装备 研制了紫外传感器阴极材料,发明了瓦斯爆炸火焰高速探测的可靠性控制方法,构建了火焰双紫外髙速脉冲信号处理算法,响应速度提高48.7%,解决了瓦斯爆炸高速响应、高可靠性探测技术难题;研发了主动抑爆系统,其控制器和抑爆器响应速度分别提高66.7%、27.3%,实现了瓦斯爆炸抑爆减灾的探测及时抑爆有效的技术和装备。 (4)创建了矿井瓦斯爆炸灾变的有效控风及快速泄压技术 首创了矿井瓦斯爆炸灾变时期的风门复位有效控风技术,开发了多次爆炸的快速泄压技术,漏风率小于14.95%,复位时间3min以内;实现了灾变时期防爆门及时复位和多次打开泄压,保障矿井正常通风、人员疏散与救援。 该项目在煤矿瓦斯抑爆防灾减灾关键技术与装备方面取得了重大突破,经鉴定达到国际领先水平。项目成果获授权发明专利19项,实用新型专利23项;发表论文98篇,其中SCI、EI收录74篇;获省部级奖励13项,研究成果在80个煤矿推广应用。开出应用证明的8个矿井中,确保矿井安全采出2365万吨煤,新增瓦斯利用139757万m3,产品销售量976套,3年内累计创产值112.86亿元,取得显著的安全、社会和经济效益,为我国矿山安全高效开采做出了突出贡献。
[成果] 1900010772 北京
TU990.3 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:市政管网是城市的“生命线”,事关人民生命财产安全、能源供给安全乃至国家安全。我国燃气、热力、给排水等市政管网在地下纵横交错,服役时间长、规模巨大,管线事故正从潜伏期进入爆发期。管线时空信息错乱导致隐患难以发现、事故难以控制,造成管线断裂、爆炸甚至大规模次生灾害。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将“市政基础设施、防灾减灾等综合功能提升技术”列为优先主题,精准时空信息是解决市政管网风险管控难题的首要条件。在市政管网行业规模化应用自主可控的北斗系统,既是提升风险管控水平的迫切需求,也是推动北斗产业发展、贯彻军民融合国家战略的实际行动,具有重大而深远的意义。 该项目在国家863计划、北斗二代重大专项的支持下,构建了国家北斗精准服务网、市政管线立体化监测网,创建了基于天地一体化网络的风险管控与决策体系,极大提升了特大型城市市政管网风险管控的能力和水平,开创了北斗精准时空信息在市政管网领域应用的先河。主要技术创新如下: 1、发明了城市空间高可用性卫星精准定位技术,城市室外空间的可用范围提高近30%;建立了城市环境定位误差场实时改正技术,动态定位准确度由5m提高到0.01m:建设了国家北斗精准服务网,率先实现了北斗精准时空信息在市政管网领域的应用。 2、提出了管网故障和缺陷检测方法,攻克了管网多参数协同感知技术,发明了21种地下管网监/检测传感设备;突破了地下多传感器时延校准技术,时间同步精度由100ns缩短到1ns,显著提升管线故障点定位精度:创建了基于北斗精准服务的立体化感知监/检测网,较传统监测模式成本降低90%。 3、建:市政管网风险要素数据库,提出了基于大数据处理和智能分析技术的故障诊断、预测与处置模型,构建了基于北斗时空信息的市政管网风险管控体系,实现了风险管理模式从被动应对到主动管控的转变。在北京2.3万公里燃气管线的示范应用表明泄漏事件被动接警率从22.4%降低到4.7%。 该项目获授权发明专利52项、实用新型专利23项、软件著作权17项,发表SCI/EI论文85篇,出版专著4部,制定行业标准6部,率先将北斗实时定位写入主编的行业标准中。成果在全国20省/直辖市、447个城镇应用,涵盖燃气、热力、排水等领域,部分技术和产品已经应用至“一带一路”沿线国家,推动了北斗民用产业的快速发展,近三年新增直接销售额超过25亿元。 项目技术成果先后被院士专家鉴定为“整体达到国际先进水平”,“多频卫星导航数字信号处理一体化等技术具有创新性”、“基于北斗定位的专用设备和管线物联网传感器技术方面处于国际领先地位”。项目应用成果得到美国卫星导航行业权威媒体报道,并被12位院士评价为“填补了北斗精准服务在市政管网管理中的应用技术空白,整体应用成果达到了国际领先水平”。部分成果在2015-2017年间分获卫星导航定位科技进步一等奖、中国腐蚀与防护学会科技进步一等奖和中国土木工程詹天佑奖。
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