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空間目標光學探測感知技術
技術成熟度：技術突破
1.空間目標及星圖光學探測仿真系統。由于空間目標探測真實數據獲取成本較高，且數據量較少，結果驗證困難，團隊開發了空間目標及星圖光學探測仿真系統。此工作以軟件形式呈現，以友好的人機交互界面，根據用戶的實際系統參數，提供準確可靠地提供當前時刻空間探測仿真圖像，該軟件前期經過與stk仿真軟件結果比對驗證其坐標的準確性，與在軌實測圖像進行比對驗證其仿真效果的可靠性。目前該軟件已經在項目開發過程中廣泛使用，為提高系統開發效率、驗證算法性能提供有效支撐。
2.空間目標探測感知關鍵技術及算法體系。該成果以理論及軟件開發包形式呈現，團隊具備多年的空間探測相關開發經驗，并將相關理論及算法構建軟件開發包。該SDK開發包基于C++開發，具有較好的泛化能力，具有坐標描述轉換、預處理、目標提取、星表制備、星圖識別、光學標定、定位定姿定軌等功能，可支撐各層次的空間探測相關開發需求。目前團隊基于此SDK開發的頂層軟件，采用目標TLE數據庫匹配的解決方法，已經完成長光奧閏光電科技有限公司地基望遠鏡空間目標的感知識別及長光衛星技術股份有限公司的星敏感器在軌圖像空間目標自動提取與識別，后續還將采用更多的數據驗證完善提升本系統的技術成熟度。
意向開展成果轉化的前提條件：
1、長春長光奧閏光電科技有限公司等測站望遠鏡生產企業，利用本項目的共性技術，實現地基測站的空間目標自動探測感知，為空間安全提供支撐服務。
2、長光衛星技術股份有限公司、吉天星舟空間技術有限公司等遙感衛星公司，通過本技術的轉化，可以利用星上光學載荷構建空間態勢感知平臺，為自身衛星安全提供保障、為國家及其他航天企業的空間安全需求提供數據支撐服務。另外可以在空間光學載荷開發過程中應用空間目標及星圖光學探測仿真系統，對光學載荷的精度和魯棒性進行評估和測試。
長春工業大學
2025-05-20
基于深度學習和壓縮感知理論的新體制水下光學成像
一、項目簡介 關注、認識和經略海洋是當今世界的共識，作為認識海洋、開發和利用海洋和保護海洋的重要手段和工具，水下機器人一直是世界各主要國家科技發展的重點領域，而水下成像系統則是讓機器人看的更遠、更清楚，從而更為有效的感知水下世界的關鍵。 然而，由于水下的光學成像環境復雜而惡劣，水體對光能量的高吸收特性和水中微粒對成像光束的散射，使得水下光學成像技術的成像距離較短。采用主動照明技術等方法可以增加成像距離但同時成像質量下降。現有的各種水下成像技術難以同時兼顧成像距離和成像質量。同時同一種水下成像技術在不同的水體條件下成像距離相差很大，這又造成了針對不同水體條件成像系統調整復雜度的提高和時效性的降低。 項目利用深度學習和壓縮感知等新的理論突破，結合水下距離選通技術和水下主動照明技術等構建新體制遠距離水下光學成像系統，期望能夠有效解決成像距離和成像質量難以兼顧的水下成像難題，使其成為繼聲吶成像和普通光學成像之外的第三類水下成像技術，為水下機器人、科考、資源考察、軍事等領域提供一種有效的成像技術手段。 二、前期研究基礎 課題組是國內最早一批從事壓縮感知成像研究的課題組，在壓縮感知成像領域已有多年積淀，已完成國家自然科學基金3項，在研1項。發表學術論文近10篇。課題組近年來在將深度學習與壓縮感知相結合方面率先開展相關研究工作，并在醫學成像領域取得了顯著的成績。 三、應用技術成果 合作企業已有水下機器人樣機 四、合作企業 福建海圖智能科技有限公司是福建省專業從事小型水下機器人、小型ROV\AUV\ARV、聲吶產品、水下光學影像產品開發設計的高科技公司，是長期專注海洋探測及水下影視領域技術前沿的技術公司。公司位于廈門和福州兩地，有西北工業大學、華南理工大學、廈門大學、重慶大學、福州大學、福建師范大學等相關院系博士、教授近40人組成的科研團隊。公司產品在歐洲、美洲及中國大陸均有銷售。
廈門大學
2021-04-11
超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，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2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
多功能水下機器人&水下航行器（AUV）
多功能水下機器人
該系列ROV系統可集成豐富多樣的檢測傳感器和工具組件，滿足近岸調查、海事安防、科學研究、長距離隧洞檢測和海洋工程服務等行業項目應用需要。
水下航行器（AUV）
水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環境進行水下作業的自主式機器人，擁有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能夠攜帶多種傳感器高效率完成水下探測、目標搜索、地形地貌勘測、科研考察、搜救打撈、海洋探測等任務，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測，船損檢測，輔助蛙人整體性能指標已達到世界一流先進水平。
西北工業大學
2021-05-11
智能視覺感知芯片
1.痛點問題
元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。
現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。
“智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。
2.解決方案
團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。
合作需求
尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。
清華大學
2022-05-19
智能視覺感知芯片
1. 痛點問題
元宇宙時代三維成像基礎設備和數字終端成像及顯示設備都將需要革命性的提升。同時，工業智能和基礎科學的快速發展也對感知和成像極限提出了更高的需求。
現有的成像技術，即攝像頭模組和3D成像模組，存在諸多技術和經濟的缺陷，如抗擾動性能差、占據空間大、功耗大、成本高等，特別是隨著傳感芯片像素數的增加，傳統光學成像系統需要多級較大的昂貴鏡片才能實現高分辨率的成像性能，很難應用于手機等小型化設備上，不足以適應科技的高速發展。
“智能視覺感知芯片”將達成光學感知的技術革新并有效解決現存問題。通過數字自適應光學技術矯正系統像差和環境像差、實現高速重構目標景物高精度三維信息，進而實現使用普通的低成本小型化單鏡片即可實現高分辨率成像，同時該芯片能夠適用于不同的光學系統，包括大口徑天文成像，實現高分辨率遠距離成像，克服大氣湍流干擾。
2. 解決方案
團隊提出“智能視覺感知芯片”概念，該種芯片擁有多項優勢：全球領先的4D感知技術，自適應抗干擾；創新的透鏡設計方案結合自主知識產權算法，可通過單攝像頭模組實現原多攝像頭模組功能，大幅降低現有成本、體積和功耗，顯著提升分辨率。通過對目標場景進行多維度的密集采樣，將多維度的耦合信息解耦，重構傅里葉面的非期望相位分布，實現高速大范圍的自適應光學矯正，顯著降低光學成像系統尺寸與成本，提升成像效果，同時具備三維深度感知能力。
合作需求
尋求消費電子等領域有相關技術開發、市場推廣經驗，能推廣本技術落地的高科技企業，可以進行深度合作。
清華大學
2022-03-03
無感知考勤系統
1、 大批量正常時間進入校園/班級，采用2.4g電子校徽無線接收，完成無感知考勤，家長app端，教師app端，數據融合終端實時完成考勤數據同步，自動完成數據統計；
2、 通過主要位置部署2.4g采集器，完成校內學生日常行為主要地點無感知考勤記錄；
3、 支持教師端app手動操作學生狀態；各端數據同步，支持融合終端與教師app端課堂點名同步；
北京神州數碼有限公司
2021-08-23
水下航行器（AUV）
自主水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環境進行水下作業的自主式機器人，擁有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能夠攜帶多種傳感器高效率完成水下探測、目標搜索、地形地貌勘測、科研考察、搜救打撈、海洋探測等任務，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測，船損檢測，輔助蛙人整體性能指標已達到世界一流先進水平。
西北工業大學
2021-05-18
貝類水下捕撈設備
本實用新型提供一種貝類水下捕撈設備，包括船體，所述船體中設置有存儲倉，所述存儲倉的下部開設有排污口，所述存儲倉的上部設置有進料口，所述存儲倉中還設置有過濾網，所述過濾網設置在所述進料口和所述排污口之間；所述貝類水下捕撈設備還包括捕撈組件，所述捕撈組件包括：吸盤、伸縮機構和文丘里噴射泵，所述伸縮機構設置在所述船體的底部，所述吸盤設置在所述伸縮機構上，所述文丘里噴射泵的進口與所述吸盤連接，所述文丘里噴射泵的出口與所述進料口連接。實現自動捕獲貝類以降低工人勞動強度并提高捕獲效率。
青島農業大學
2021-04-13
新型水下防爆結構
本實用新型公開了一種新型水下防爆結構，包括從上到下依次設置的柔性緩沖層、反射面板、消能 層，其中，柔性緩沖層包括彈性板和內嵌于彈性板中的第一波紋狀鋼板;反射面板由硬質材料制成;消 能層由裝滿細砂的封裝殼構成，第二波紋狀鋼板嵌入細砂中。本實用新型裝置適用于水下防爆，將反射 消能與變形消能巧妙的結合在一起，消能防爆效果大幅提高;采用泡沫，鋼板，細砂等材料，價格便宜 且材料易得;利用水下爆炸的特性，采用
武漢大學
2021-04-14