高精度陀螺仪

全空域、全时域的无缝定位导航是未来定位导航产业的技术制高点。随着量子精密测量技术的快速发展，基于量子精密测量的陀螺及惯性导航系统具有高精度、小体积、低成本等优势，将对无缝定位导航领域提供颠覆性新技术。　　“十二五”863计划地球观测与导航技术领域主题项目“基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪关键技术”由北京自动化控制设备研究所承担，项目研究开展一年半取得突破性进展。项目组攻克了核自旋-电子自旋耦合极化与检测等精密量子操控技术，完成了小型化磁共振气室、高效磁屏蔽等元件的精密设计与制造，并研制成功我国首个基于磁共振的原子自旋陀螺仪原理样机。样机零偏稳定性优于2° /h，成为世界上第二个掌握该技术的国家，与美国技术差距从10年缩小到7年。　　项目所取得的研究成果为进一步提高基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪的精度与集成度，为支撑我国量子导航领域的发展打下了坚实的技术基础。原子陀螺仪的技术突破使现有应用于高端装备的无缝定位导航系统的体积、质量、功耗、成本等下降约两个数量级，将应用于大众定位导航市场，可在微小体积、低成本条件下实现米级定位精度，提供不依赖卫星的全空域、全时域无缝定位导航新能力。

由中国科协“科创中国”平台指导，北京市科学技术协会创新服务中心、“科创中国”投资联合体主办的“光领智造 芯引未来”——“光纤陀螺仪行业中国智造的突破与挑战”研讨会26日在中国科技会堂举行。会上，由深圳市同昇光电有限公司（以下简称“同昇光电”）自主研发的集成光子陀螺仪在全球首次亮相，标志着我国在该领域取得重大突破。同昇光电是专研光子晶体光纤、光传感技术的创新企业，也是国内较早研发光子晶体光纤和集成光器件产品的企业之一。经过近10年的技术积累，同昇光电最终突破了光子晶体光纤拉制关键工艺、高性能小型化光纤环绕制技术、集成光器件设计和加工技术、光纤陀螺仪噪声分析及抑制技术，成功研发全球首个集成光子陀螺仪。作为下一代高性能微结构光纤，光子晶体光纤属于我国贸易保护类的技术及产品。与传统熊猫光纤相比，光子晶体光纤抗弯性能更强、温度稳定性更好，低温应力、地磁应力影响大幅降低。同昇光电攻克了光子晶体光纤拉制工艺诸多难题，如设计、损耗、强度、尺寸、熔接等等，彻底解决了采用光子晶体光纤绕制光纤化的小型化问题，已经实现小于直径20mm的光纤环环径。与同昇光电集成光子陀螺仪的技术相比，美国Emcore公司光纤陀螺（2014年研发）虽亦实现低成本和小型化的目标，但其仍采用多次焊接和粘接方式，闭环陀螺需另外增加调制器，集成度不高；美国KVH公司集成芯片陀螺仪（2020年研发）和俄罗斯Fizoptika 公司微小型光纤陀螺VG221（2022年研发）的传感头为开环陀螺，精度、温度稳定性、标度因数均与闭环陀螺差距较大。此外，上述三种技术光纤陀螺均未集成Y分支电光调制器，与同昇光电的集成光子陀螺仪相比，集成度较低，同昇光电的产品具有明显优势。与会专家认为，同昇光电在研发集成光子陀螺仪的过程中，突破了多个技术难关，为我国在光纤陀螺仪相关领域的领先地位做出了贡献。国家重大技术装备委员会专家、机械工业经济管理研究院院长徐东华，中国科协“科创中国”投资联合体副理事长赵京城，中船航海光学惯导部刘俊成主任，惯性MEMS传感器专家、北京大学微电子学研究院闫桂珍教授，浙江大学先进技术研究院杨功流教授，南开大学现代光学研究所刘艳格教授，中国航天九院光纤惯性研究室李超研究员等业内资深专家出席会议。

成果名称 惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产 成果简介： 采用光纤陀螺作为核心部件的惯性寻北仪是一种自主指示方位的高精度惯性仪器，利用它可以测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角，从而得到载体的基线与真北方向的夹角。光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。这些都是其它传统陀螺仪无法比拟的。光纤寻北陀螺测斜仪是一种新型的测量井斜的数字化仪器，可广泛应用于工程、水文、水电、煤矿、冶金、油田、地质等测井领域。主要针对磁性矿地区及在钢铁管类钻管中测量钻孔斜度和方位而设计。 本项目的主要研究内容是：采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。研究与开发内容包括：1）光纤陀螺仪总体设计；2）光路设计及制作；3）电路设计及制作；4）DSP系统设计及调试；5）软件开发及调试；6）光纤陀螺仪系统联调；7）光纤陀螺仪性能指标测试评估、优化。目前项目已成功制得多个样机，并在国内7家单位以及英国、挪威的石油、地质勘探仪器制造企业得到应用，产生了良好的经济效益和社会效益。 应用前景： 光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。本项目采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。

该陀螺仪基本的技术原理是：通过对每分钟的物理变化进行比较，无需外部参考点便可计算出一个新的位置，与飞机飞行和轮船航海船位置的计算原理一样。 　　从本质上讲，很多物体(无论是航母或者是更小的物体)都可以检测本身的移动位置。这个陀螺仪也是这样的，一切的微小变化都能了如指掌。一个小小的智能手机，就可以查到你在公寓或者一个山洞里的所有动作。不过可悲的是，陀螺仪仍然需要GPS，因为陀螺仪需要知道他们的确切位置之前，得先自己测出自己的位置。 　　这一突破将意味着有朝一日GPS重要性会变到最小，使用率会逐渐降低。这绝对是好消息，只要得到这个小小的微型陀螺仪就相当于得到了个小卫星，就算你追踪的目标在世界上的任何地方都可以让你了如指掌。

Somag陀螺稳定平台RSM 400是德国SOMAG AG Jena公司研发的一款高精度稳定平台。RSM 400采用电子平衡系统和数字控制系统，保证平台上搭载的测绘测量、扫描、摄像等等仪器设备获得最稳定的高精度数据或图像。RSM 400具有三防设计，适合恶劣的使用环境，特别适用于海洋船载设备及陆地平台的应用，可搭载的最大重量为15kg（可升级到35kg）。系统配有加固型稳定安装支架，可搭载各种类型的海洋或地面热成像扫描仪、热成像摄像机、红外相机、激光雷达等高精度设备。OSM4000是升级版高性能陀螺稳定平台，采用大功率发动机及液压平衡系统，平台负载能力升级到160kg，同时具有更精确的平衡控制能力。产品特点：l 高精度：水平稳定偏差≤ 0.5°/s rms；垂直稳定偏差≤0.2° rmsl 高稳定性：专利的Mount补偿机制可消除由波浪或其他情况引起的设备的横摇和纵摇运动l 广泛的适用性：定制的适配组件，可根据需求提供各种设备的连接德国品质： 坚如磐石的材质以及IP67防护等级，适用于各种恶劣的使用环境创新点：RSM400陀螺稳定平台，适用于激光雷达、热成像相机等船载仪器，为其提供稳定的工作环境，具有更大的承重能力，更精细的平衡角度。 RSM400陀螺稳定平台

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罗切斯特大学研究人员共同开发的1平方毫米的集成光子芯片将使干涉仪精度更高。图片来源：罗切斯特大学/ J. Adam Fenster从镜子上的微小缺陷，到大气中污染物的扩散，再到宇宙深处的引力波，通过合并两个或多个光源，干涉仪产生的干涉图样可以提供一切事物的详细信息。“想要进行非常精确的测量，光学干涉仪必不可少，因为光可以成为非常精确的‘尺子’。”美国罗切斯特大学光学助理教授Jaime Cardenas说。现在，Cardenas的实验室发明了一种方法，使这种光学机器更加灵敏。罗切斯特大学博士生宋美廷（音译）首次在1平方毫米的集成光子芯片上验证了一种实验方法，可以在不增加无关且不必要的输入或“噪声”的情况下放大干涉信号。近日发表在《自然—通讯》的这一突破，基于该校物理学教授Andrew Jordan和实验室学生开发的波导弱值放大理论。Jordan和团队研究弱值放大已有十多年。他们以一种新颖的方式将模态分析应用于具有弱值放大功能的自由空间干涉仪上，弥补了自由空间与波导弱值放大之间的差距，并由此证明了在光子芯片上集成弱值放大的理论可行性。弱值放大是基于光的量子力学，基本上只涉及包含所需信息的特定光子导向探测器。Cardenas说，这个概念曾被演示过，但“总是要在实验室里放置一张桌子、一堆镜子和激光系统，这些物件排列起来非常耗时和辛苦”。“我们将所有这些物质提炼出来，放入光子芯片中。通过把干涉仪装在芯片上，你可以把它放在火箭、直升机，或者手机上。放在哪里它都不会偏移。”Cardenas说。与传统的干涉仪不同，新装置没有使用一组倾斜的镜子来弯曲光线并产生干涉图样，而是使用了一个设计好的波导来传播光场的波。Cardenas说，这是该研究的新颖之处。在传统干涉仪中，只要简单地提高激光功率，就可以提高信噪比，从而产生更有意义的输入。但Cardenas说，这实际上是有限制的，因为传统的干涉仪探测器只能处理有限的激光功率，在达到饱和前，信号噪声比并不能提高。新装置通过在探测器上以更少的光达到相同的干涉仪信号，消除了这一限制，这为通过继续增加激光功率从而增加信噪比留下了空间。“如果以传统干涉仪相同的功率到达新弱值，新设备总是会有更好的信噪比。”Cardenas说，“这项工作真的很酷，有很多非常棒的物理和工程应用在后台进行。”他表示，下一步将把该设备用于相干通信和使用压缩或纠缠光子的量子应用，使量子陀螺仪等设备成为可能。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-021-26522-2

在最近发布在arXiv上的一篇预印本论文中[1]，法国国家科学研究中心的一个团队描述了一个量子加速度计，它使用激光和超冷铷原子；相较经典器件，可以以50倍的精度优越性测量三维运动。这项工作将量子加速计扩展到了第三维度，可以在没有GPS的情况下带来精确的导航。013D模式的原子干涉仪，测量物质的波状属性我们已经每天都在依赖加速度计。拿起一部手机，显示屏就会亮起来；把它转过来，正在阅读的页面就会转换方向。一个微小（基本上是一个连接在类似弹簧的机制上的质量）的机械加速度计与其他传感器，如陀螺仪一起使这些动作成为可能。每当手机在空间中移动时，它的加速计就会跟踪这一运动：甚至包括GPS掉线时的短暂时间，如在隧道或手机信号死角。尽管它们很有用，但机械加速度计往往会漂移失调。意思是，放置足够长的时间，它们就会积累成千米级的误差。这对与GPS短暂失联的手机来说并不重要，但当设备长期在GPS范围之外旅行时，这就成为了一个问题。对于工业和军事应用来说，精确的位置跟踪在潜艇上是非常有用的，因为潜艇在水下无法使用GPS；或者，在船舶失去GPS时作为备用导航。研究人员长期以来一直在开发量子加速度计，以提高位置跟踪的准确性：量子加速度计不是测量压缩弹簧的质量，而是测量物质的波状属性。这些设备使用激光来减缓和冷却原子云；在这种状态下，原子的行为就像光波一样，在它们移动时产生干扰模式。更多的激光器诱导并测量这些模式如何变化，以跟踪设备在空间中的位置。早期，这些被称为原子干涉仪的设备，是由遍布实验室长椅的电线和仪器组成的一团“乱麻”，只能测量一个维度。但随着激光和专业技术的进步，它们变得更小、更坚固：现在它们已经变成了3D模式。02首个3D量子加速度计：精度提升50倍由法国团队开发的新的三维量子加速度计，看起来像一个金属盒子，长度与一台笔记本电脑差不多。它使用激光沿着所有三个空间轴来操纵和测量被困在一个小玻璃盒中的铷原子云，并将其冷却到绝对零度。像早期的量子加速度计一样，这些激光器在原子云中引起涟漪，并通过解释由此产生的干扰模式来测量运动。这是首个量子加速度计三元组（Quantum Accelerometer Triad, QuAT），它沿三个互为正交的方向测量加速度。(a)量子加速度计三元组(QuAT)的设计概念和几何形状。加速度分量是沿垂直于波段kx、ky和kz的波段测量的。(b)安装在旋转平台上的传感器头的三维模型。为了提高稳定性和带宽，以适应在实验室外使用的要求，新设备在一个利用两种技术优势的反馈回路中结合了经典和量子加速度计的读数。由于该团队可以极其精确地控制原子，他们可以进行类似的精确测量。为了测试加速度计，他们将其连接到一个摇晃和旋转的桌子上，并发现该系统比经典的导航级传感器要精确50倍。在几个小时的时间里，由经典加速度计测量的设备的位置偏离了一公里；而量子加速度计将误差“钉”在了20米以内。量子和经典加速度计之间的混合方案。左边的开环方案描述了过滤后的经典加速度计如何用于修正量子加速度计的振动。静态时，量子加速度计提供了由于重力引起的投影g的离散测量。右边的闭环方案显示了经典加速度计是如何通过比较其输出和量子加速度计的输出而定期进行偏置校正的。这里，混合加速度计的输出是连续的，在静态和动态情况下都能发挥作用：提供重力和运动引起的加速度a的投影之和。033D传感器是工程化的进步尽管取得了重大成果，加速计仍然比较大、重，不会很快步入实用。但如果做得更小、更坚固，该团队说它可以被安装在船舶或潜艇上，用于精确导航；或者，它可以通过测量重力的细微变化，进入寻找矿藏的野外地质学家的手中。更多的量子传感器，如陀螺仪，可能会加入这个行列。尽管它们在离开实验室之前还需要进行几轮的收缩和加固。就目前而言，3D化是一个进步。澳大利亚国立大学的John Close对这一成果这样评价[2]：“三维测量是一件大事，是实现量子加速度计任何实际用途的一个必要和出色的工程步骤。”参考链接：[1] Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad[2] New 3D Quantum Accelerometer Is50 Times More Accurate Than Classical Sensors

仪器信息网讯 7月26-28日，2023世界光子大会暨第十四届光电子产业博览会在北京国际会议中心顺利召开！本届大会由中国光学工程学会（CSOE）、国际光学工程学会（SPIE）、俄罗斯工程院、德国工程院、美国工程院等各国学会机构主办。大会以“光领制造，智创未来”为主题，聚焦光电子行业新市场、新产品、新技术，近20余场学术会议，八大主题展览，以及第12届国际应用光学与光子学技术交流大会（AOPC2023）同期举办，近百位大咖专家聚焦光电子领域的学术与技术的创新碰撞。大会期间，仪器信息网特别采访了北京世维通科技股份有限公司销售总监赵乐。以下为现场采访视频：

进样瓶盖垫脱落是难以避免的问题，目前市面上有很多种规格较为特殊的产品来进行有效地规避。常见的特殊盖垫有预切口、双层膜、一体式等，这些盖垫构成不同，所以各自的利弊也有所不同。预切口盖垫是其中z常用的一种，一般来讲它的价格比较便宜，因为它相较于普通盖垫仅仅是多了一道切口的工艺。但是相应的，这种预切口盖垫的气密性比较差，遇到挥发性样品则很可能对实验结果产生影响。双层膜盖垫是在普通盖垫的基础上增加了一层ptfe膜，形成ptfe双向覆盖硅胶的结构。这种设计的盖垫在物理结构上比普通盖垫要牢固许多，相对于普通盖垫具有更低的垫片脱落率，但由于增加了一些材料成本，其价格也会比普通盖垫贵一些。一体式盖垫是一种工艺水平较高的盖垫，它的生产成本也会高于双膜盖垫，但是它的防脱落能力是最强的，也明显优于双膜产品，但是这个产品常常伴随两个问题，一个是价格会较为昂贵，一个是可能存在其他物质析出的问题。月旭科技最近也推出了一款新的一体式盖垫，这里便向您特别推荐一下。针对上述提到的两点问题，您也大可不必担心，首先我们新推出的一体式盖垫为Doprah系列，大家都知道我们这个系列的价格都十分优惠，并且我们也已经对产品进行了检测。分别使用甲醇、乙腈试剂对样品盖垫浸泡并进行GC检测，前后都没有杂峰出现。后附甲醇检测过程中盖垫浸泡1小时的结果与甲醇直接进样的结果谱图。 从结果来看这款一体式盖垫是不需要担心析出问题的，如果各位老师感兴趣，那不妨来咨询下吧，如下是我们的产品。 DC1144、DC1359是月旭推出的新品，如果各位老师感兴趣的话，欢迎联系我们当地的销售同事，月旭科技竭诚为您服务。

传感器进口产品所占百分比呈现两极分化 根据调查，89%的公司2011年传感器采购总额在5千万以下，其中采购总额在1千万以下的占到69%。采购传感器进口产品所占百分比呈现两极分化，进口产品所占百分比在80%以上和20%以下的情况最多，有30.5%的整机制造商传感器进口产品达到80%以上，19.5%的公司进口产品在20%以下。 　　欧美传感器供应商是最受欢迎的传感器购买渠道 整机制造商所买各类传感器中来自分销渠道的比例是34.1%，也就是说，65.9%的整机制造商更倾向于通过直接供应商来购买传感器。在所有传感器产品的购买渠道中，欧美传感器供应商最受欢迎，55.7%的企业喜欢从欧美传感器供应商处进行采购，远远超过其他供应商和分销渠道。排在第二位的是本土传感器供应商，愿意通过本土传感器供应商来购买传感器的企业达到25.1% 　　产品质量是选择第一供应商的首要考虑因素 第一供应商选择因素中，质量不可调和，性价比/技术非常重要：产品质量是影响第一供应商选择的首要因素 在质量的前提下，产品性价比、技术领先性和技术支持都是重要考虑因素。 　　质量、价格和货期问题导致合格供应商降级 质量出现问题、价格上涨、货期变长迫使整机制造商更换供应商。质量是考察供应商的首要因素，出现质量问题自然成为导致供应商降级的首要因素。价格失去竞争力、货期变长和售后服务不满意也是导致供应商降级的重要因素。 　　需求预测不准是最大的采购风险 在供应商选择和管理取舍中，产能好替代能力强等是好关系供应商的要点。供货质量和交货仍然是困惑采购工程师的问题。需求预测不准是过去一年最大的采购风险。此外，买到次品假货、产品质量出现问题，和供应商产能紧张无法供货是采购风险的主要来源。 选择生产资源好的供应商是最普遍的采购风险应对措施 为了降低采购风险的影响，整机制造商采取了综合的应对措施，其中最主要的三种方式是：选择生产资源好的供应商、寻找替代物料、加强供应商关系。　　　　本次调查活动主要选取目前市场上应用最广泛，最受青睐的八大类传感器作为调查研究对象，覆盖的8大类传感器分别是：光电传感器(太阳能电池)、环境光和接近传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、加速度计传感器、温度传感器、麦克风传感器和图像传感器。CNTNetworks的分析师还特别通过对电子制造商的专业采购人员的采访，为调查报告提供有力的案例分析。详细内容请下载该报告的电子版。 第一太阳能和尚德是最受欢迎的太阳能电池品牌 第一太阳能、尚德和三洋是使用人数最多的太阳能电池供应商品牌。其中，产品性能不足、分销渠道不好、批量供货能力不足、产品质量不可靠是对太阳能电池供应商最普遍的抱怨。整机制造商希望太阳能电池未来能提高电压稳定性、提高转化效率、增大容量、减小体积，和降低成本。整机制造商拿到太阳能电池的分销或代理商渠道主要包括原厂及其一级代理商；对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和账期太短。更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之太阳能电池篇》。 美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌 美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌，但美信的零售渠道普遍遭到整机制造商的抱怨。对环境光和接近传感器品牌的主要抱怨还包括产品更新换代慢和产品性能不足。根据调查，环境光和接近传感器未来的改进方向应该包括更多定制服务、提高灵敏度、减小体积、增强稳定性、感应距离可控、价格降低和夜间适用。技术支持不及时和后勤支持不好是整机制造商对分销或代理商渠道最主要的抱怨。美信、安华高、罗姆、奥地利微电子均被较多的列入未来一年里计划采用的环境光和接近传感器品牌名单。更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之环境光和接近传感器篇》。 意法半导体是最受欢迎的MEMS陀螺仪品牌 调查显示，超过一半的整机制造商正在使用意法半导体的MEMS陀螺仪，对意法半导体的抱怨包括交货期太长和技术支持不好。对其他MEMS陀螺仪品牌的抱怨还包括产品质量不可靠、零售渠道不好、产品性能不足和批量供货能力不足。整机制造商对MEMS陀螺仪提出的建议包括减少温漂误差、消除累积误差、提高精度、减小体积、提高可靠性和抗干扰能力、更加集成化和智能化。对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS陀螺仪的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS陀螺仪篇》。 ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌 ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌。整机制造商对MEMS压力传感器的满意度比较高，对MEMS压力传感器提出的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、提高可靠性、耐高温、提高寿命和降低成本。而分销商或代理商受到抱怨的原因主要包括交货不及时和账期太短。关于未来计划采用MEMS压力传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS压力传感器篇》。 飞思卡尔、ST、ADI和博世是最受欢迎的MEMS加速度计品牌 飞思卡尔、ST、ADI和博世均是受欢迎的MEMS加速度计品牌。其中，整机制造商对ST的满意度最高。MEMS加速度计品牌最容易遭到抱怨的方面是产品质量不可靠、产品更新换代慢、交货期太长和产品性能不足。MEMS加速度计未来的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、集成化程度更高、超高速、内置处理算法等。对分销或代理商渠道的抱怨主要集中在技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS加速度计的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS加速度计篇》。 德州仪器是最受欢迎的温度传感器品牌 调查显示，47.3%的整机制造商正在使用德州仪器的温度传感器。整机制造商对温度传感器的抱怨主要集中于零售渠道不好、产品质量不可靠、交货期太长、技术支持不好；对温度传感器提出减小体积、提高灵敏度和可靠性、集成化和数字化、扩大温度范围、降低功耗、提高响应速度的改进建议。对分销或代理商渠道的抱怨包括技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用温度传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之温度传感器篇》。 意法半导体和楼氏电子是最受欢迎的MEMS麦克风品牌 调查显示，超过一半的整机制造商正在使用意法半导体和楼氏电子的MEMS麦克风。对MEMS麦克风的抱怨主要包括产品性能不足、产品更新换代慢和零售渠道不好。MEMS麦克风未来的改进方向应该是微型化，提高灵敏度、性噪比和抗干扰性。分销商或代理商受到抱怨的原因主要是交货不及时和技术支持不及时。关于未来计划采用MEMS麦克风的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS麦克风篇》。 索尼、OmniVision和美光是最受欢迎的CMOS图像传感器品牌 调查显示，超过78%的整机制造商正在使用索尼、OmniVision和美光的CMOS图像传感器。对CMOS图像传感器的抱怨主要集中于技术支持不好、产品质量不可靠和产品性能不足；而对分销或代理商渠道的抱怨主要包括技术支持不及时和交货不及时。同时，整机制造商对CMOS图像传感器提出增加灵敏度、减少外围电路、提高分辨率和清晰度、提高传输速度、减小体积和夜间曝光等改进建议。

项目编号：清设招第2022344号项目名称：清华大学高精度光谱椭偏仪采购项目预算金额：120.0000000 万元（人民币）采购需求：包号名称数量是否允许进口产品投标01高精度光谱椭偏仪1套是设备用途介绍：拟采购的椭偏仪设备将应用于测量各类薄膜的膜厚及光学参数（n，k），对特殊结构的材料具有光学性能分析能力。简要技术指标：Psi和Delta精确度测量：直射测量空气（Psi = 45° Delta = 0°），满足：Ψ≤45°±0.02°，Δ≤0°±0.02°(1.5-5eV)；光谱范围覆盖190– 2000nm；入射角：自动量角器，角度可从40°到90°变化，最小步进为0.02°。合同履行期限：合同签订后7个月内交货本项目( 不接受 )联合体投标。

近些年，外墙保温层、瓷砖等脱落事件频频发生，有的伤了人，有的伤了车，有的甚至殃及路人的性命！防不胜防的安全事故，到底该如何破解？图片源于网络，侵删✦ ++外墙脱落频发的原因外墙外保温装饰面层开裂是目前建筑物的常见问题，不仅影响建筑物外观质量，且随着裂缝发展，雨水渗入，外墙装饰面层或保温层就会出现空鼓甚至脱落。同时外墙裂缝也是雨水渗入室内，造成内墙面发霉、脱落的主要原因。如何从非接触、远距离、实时快速地对建筑外墙空鼓渗漏进行判断是一门新颖的课题。菲力尔近几年在红外热像仪检测外墙饰面砖粘结、渗漏的方面开展研究及现场操作，并利用红外热像仪检测建筑外墙所得的热像图（温度场分布图）及变化值，进行空鼓渗漏分析和判断，并为下一步的外墙治理提供依据。✦ ++为何选择热像仪治理外墙脱落？红外热成像检测法是运用红外热像仪探测物体各部分辐射红外线能量，根据物体表面的温度场分布状况所形成的热像图，直观地显示材料、结构物及其结合面上存在不连续缺陷的检测技术并发现空鼓渗漏区域。它不需要脚手架，避免危险作业，而且可以快速非接触、大面积无损排查建筑饰面缺陷及渗漏情况。使用红外热像仪检测建筑外墙的优势是可以针对外墙进行非接触的扫描，快速大面积的发现外墙饰面的红外辐射异常，从而达到快速寻找外墙饰面质量病害区位置的目的。一般在无干扰情况下，质量良好的外墙其红外照片温度色彩较为均匀，没有明显的相对色差区，而对存在质量缺陷问题的外墙（如空鼓），红外照图像上通常就会表现出明显的色差异常区。在红外图像中，空鼓位置明显✦ ++FLIR Exx热像仪：检测空鼓好助手红外热像仪是目前用于检测建筑外墙的较先进、有效的无损检测手段，该方法是快速地对大规模住宅小区及建筑群进行红外直观热图像与量化分析相结合的检测。那么，该如何挑选一台适合自己的红外热像仪呢？操作简便外墙巡检工作，一般比较繁重且复杂，因此要选择一款操作简单、携带方便、无需繁琐设置的热像仪。图像清晰受外界环境的影响，当使用热像仪扫描墙体时，需要选择一款热灵敏度高、成像分辨率佳的工具。后期处理方便为了更好地对比墙体状况，检测过程中会拍摄大量的热图像，如何规划巡检和处理图片是关键。幸好，FLIR Exx系列热像仪能满足上面的全部条件。Exx系列热像仪符合人体工程学设计，单手操作大尺寸按钮，搭配智能激光辅助自动对焦和3个区域测量框等功能，让您可以快速识别故障区域。FLIR E98/E86/E76还配备UltraMax® 高清图像增强技术，集成一键式水平和跨度区域调节功能，拥有更高的对比度，可以查看更多图像细节。此外，可互换的AutoCal镜头可完全覆盖近距离和远距离目标，既可以大面积扫描建筑墙体，也可以针对性的检测关键区域。FLIR Exx系列热像仪，将FLIR巡检选项（FLIR Inspection Route）功能设为标准配置。建筑检修员们可以提前规划巡检路线，让巡检工作更有序地进行。搭配FLIR专业报告和分析软件，还能批量处理热图像，一键生成专业报告，大大提升了后期处理的工作效率。通过检测查明外墙装饰层空鼓情况从而进行针对性的修缮可以有效的预防建筑外墙饰面层坠落事故选择FLIR Exx系列热像仪能帮助建筑检修人员轻松有效检测故障

中国科学技术大学工程科学学院盛东教授与物理学院卢征天教授联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪，并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理，对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。相关成果以“Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer”为题于6月10日发表在《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 128, 231803 (2022)]上。原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件，它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响，从而精确测量器件本身的转动，所以共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后，该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用是由诺奖得主维尔切克（Franck Wilczek）提出的，它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。为了实现高精度测量，课题组开发了自主的原子器件制备技术，并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法[Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)]；同时也发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术，课题组利用积累了两个月的测量数据，在0.11 - 0.55 mm 的作用程范围里（对应的传播子质量范围为0.36 -1.80 meV/c2）对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限，特别是在作用程0.24 mm 附近，本项工作的实验精度比前人结果提高了30 倍。图1核子（左）与极化氙原子（右）的单极-偶极相互作用示意图。物理学院博士生丰宇焜为论文第一作者，盛东和卢征天是共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中科院先导项目的资助。论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.231803

中国科学技术大学工程科学学院教授盛东与物理学院教授卢征天联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪，并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理，对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。6月10日，相关研究成果以Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer为题，发表在《物理评论快报》上。 　　原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件，它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响，从而精确测量器件本身的转动，因而共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后，该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用由诺奖得主维尔切克（Franck Wilczek）提出，它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。　　为了实现高精度测量，课题组开发了自主的原子器件制备技术，并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法【Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)】；同时，发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术，课题组利用积累了两个月的测量数据，在0.11-0.55 mm的作用程范围里（对应的传播子质量范围为0.36-1.80 meV/c2）对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限，特别是在作用程0.24 mm附近，本工作的实验精度比前人结果提高了30倍。　　研究工作得到国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项的支持。　　论文链接 核子（左）与极化氙原子（右）的单极-偶极相互作用示意图

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112, 192) " 氨逃逸分析的现状 /span /strong /p p 　　目前电力行业脱硝工艺基本上已经装配了氨逃逸在线分析系统，但在实际运行过程中这些氨逃逸在线分析系统往往存在着一些普遍性问题： /p p 　　1.氨逃逸数据为0或某个固定值，或只有仪表自身噪声信号，没有真正检测出逃逸氨，给性能验收和环保验收带来麻烦。 /p p 　　2.增大或减少喷氨量，氨逃逸数据无变化，没有趋势相关性，无法为电厂控制喷氨流量提供科学的数据参考。为了NOx达标排放可能会喷氨过量，造成氨水浪费和形成大量铵盐对后面设备造成严重腐蚀。 /p p 　　3.传统氨逃逸不能随时通标气进行验证，不能确保数据的准确性。 /p p 　　通过对这些氨逃逸设备实地调研分析，发现这些设备主要采用原位测量方式，将设备的发射端和接收端分别安装在烟道上，采取对射的方式。这种测量方式会有以下几种影响： /p p 　　1.测量点位置粉尘量大，激光透射率不足，导致无法测量。 /p p 　　2.为了解决透射率不足无法测量的问题，很多原位式分析仪采用斜角安装方式，即在烟道一角采取对射安装。这种方式测量的氨逃逸不具有代表性，不能反映烟道截面的真实状况，同时粉尘对测量仍然会造成影响。 /p p 　　3.测量精度和测量下限与光程相关，光程越长，测量精度和测量下限越好。采用斜角安装方式测量光程短，测量下限和精度不够，无法满足氨逃逸精确测量的需求。 /p p 　　4.现场振动和热膨胀因素，会造成激光对射不准，影响正常使用。 /p p 　　5.无法通标气标定和验证。 /p p 　　正是由于上述原因，原位式脱硝氨逃逸分析仪在实际使用中遇到了众多的困难，为了解决这些问题，国内一些企业将国外进口的分析仪进行改造，自己设计加工样气室，采用抽取式去除粉尘，抽取样气进入样气室测量，但是由于自身不掌握TDLAS核心技术，在改造过程中存在诸多技术问题及测量光程不够等因素，也没有取得良好的测量效果。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 多通道近位抽取高精度测量技术应用 /span /strong /p p 　　针对上述问题和现状，北京大方科技有限责任公司基于自身掌握的TDLAS核心技术，将多通道近位抽取及多次反射高精度测量技术应用于氨逃逸在线分析，成功解决上述问题，并得到了广泛应用。 /p p 　　一、采用高精度多次反射长光程技术 /p p 　　鉴于脱硝工程中氨逃逸对环境和设备的巨大危害，环保部对脱硝工艺中氨逃逸量有严格的规范。环保部2010年1月发布的环发[2010]10号《火电厂氮氧化物防治技术政策》以及2010年2月发布的标准HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范----选择性催化还原法》皆要求SCR氨逃逸控制在2.5mg/m sup 3 /sup (干基，标准状态)以下。因此，脱硝工程中的氨逃逸量极低(ppm量级)，这对氨逃逸分析仪的测量精度提出了极高的要求。 /p p 　　目前测量氨逃逸通常采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS技术)，其基本原理是朗伯-比尔定律(Beer-Lambert’s law)，依据朗伯-比尔定律，当单色光穿过均匀气体介质时透射光强和入射光强的关系, 如方程(1)、(2)所示： /p p style=" margin-left:13px text-indent:21px line-height:150% text-autospace:none" span style=" font-size:21px line-height:150% font-family:仿宋" & nbsp img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f1b1356f-e59a-4815-a181-8722c53bd3d8.jpg" title=" 公式.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p 　　其中，P 为气体的压力； /p p 　　T 是样品气体的温度； /p p 　　Xabs 是被测气体在样品气体中的摩尔百分比； /p p 　　L 为光程长度； /p p 　　S 为吸收谱线的强度； /p p 　　fn为吸收谱线的线型函数。 /p p 　　由公式可知光程长度越长，气体的吸收强度越强，所得到信号的信噪比越好，也就是说测量光程越长，测量精度越高。大方科技自主开发多次反射高温样气室，激光在样气室中多次反射，如图1为多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图，光程可达30米，极大的提高了测量精度和检测下限。通过光程的提高，很大程度的解决了传统氨逃逸光程短、测量精度不足的问题。 /p p style=" text-align: center " 　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/5c6248b5-acb0-4782-b0e4-1b81f607f144.jpg" title=" 图1.png" / 　 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图1.大方科技多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图 /span /p p 　　二、多通道近位抽取测量技术应用 /p p 　　针对原位式氨逃逸在线分析系统受烟尘和烟道震动影响等因素，大多数氨逃逸在线分析系统已采用抽取式技术路线，将烟气抽出经过预处理后进行测量，很好的解决了上述问题。目前已有的抽取式氨逃逸在线监测系统多采用单点取样，将一根取样探杆沿烟道长边中心位置插入至烟道核心区域，虽然和传统的原位式氨逃逸分析仪安装在烟道角落位置相比，目前单点核心区域抽取更具代表性，但对于大型机组烟道尺寸很大(通常长边可达13米以上)的情况下，烟道内流场分布复杂，截面上氨逃逸浓度也不尽相同，为了更准确的代表烟道中氨逃逸的浓度，需要实现多点测量。如果单点测量是一台通用测量设备，那么多点测量则是一台高端设备，满足高质量、高要求用户的需求。 /p p 　　大方科技在抽取式技术路线基础上，通过产品小型化、外置过滤装置、减震安装装置设计、近位恒温控制、流路控制等成功实现多通道近位测量技术。近位测量实现取样气体从取样探杆出来直接进入分析气室，不需要伴热管线，减少了系统的响应时间，降低氨气吸附的风险，降低伴热管线堵塞及损坏的可能，提高了系统的可靠性和耐用性。取样点的位置和取样探杆的长度可根据现场情况设计，既可实现同一烟道多点同时测量，也可以实现多烟道多通道测量，且每个取样点可独立反吹。通道数量可以1~6任意扩展。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/9f23d8c0-cf6c-42b2-ac42-dc46822639d5.jpg" title=" 图片2.png" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　图2.大方科技近位抽取氨逃逸在线分析系统主机实物图 /span /p p 　　大方科技率先开展氨逃逸的多点取样测量，成功实现了两点、三点、四点以及网格取样的应用，测量准确有代表性，得到了用户的高度评价。 /p p 　　三、复杂烟气工况高温近位抽取预处理技术应用 /p p 　　由于我国燃煤种类及燃烧工艺的复杂多样性，烟气具有高温、高湿、高腐蚀、高粉尘的特点，且每家的工况环境各异，这给氨逃逸的在线监测带来了不确定性。氨分子极易溶于水且具有极强的吸附性，因此要求整个系统中不能存在冷点，也不能降温除水，需要在高温下完成测量。由于烟气中存在大量的粉尘，要求预处理系统既能够将粉尘过滤掉，避免造成光学器件的污染，又不能堵塞，加大现场的维护量。烟气中含有SO3、NH3等腐蚀性气体，且湿度大，要求整个烟气流路需要做防腐处理。所以，开发适合我国烟气工况，且适应强的氨逃逸在线分析系统，其首要难点之一是烟气预处理系统的开发。 /p p 　　针对上述复杂工况，大方科技结合自身在烟气预处理多年摸爬打滚的经验，成功开发了稳定可靠的近位抽取预处理系统。抽取气体直接进入气室，不需要经过伴热管线，烟气接触的流路全程高温伴热250℃以上无冷点，避免氨气吸附和损失，保证样气真实性。系统滤芯采用碳化硅过滤器，在高温下不会与SO2、NH3等腐蚀性气体发生化学反应，且滤芯采用后置安装，无需专业工具拆卸，更换和清理极其方便。每个通道皆具有自动反吹控制，反吹间隔和反吹时长根据工况设置，有效避免滤芯堵塞。 /p p 　　对于氨逃逸监测而言，复杂的烟气工况环境是造成故障率攀升的主要原因。所以，预处理系统的稳定性和耐用性是氨逃逸监测设备的核心竞争力之一。大方科技近位抽取式预处理技术的应用，极大的提高了系统稳定性，结合多次反射长光程技术的应用，保障了测量结果的准确，为合理喷氨提供了科学的数据支撑。图3为大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图，红色为喷氨量曲线，黄色为氨逃逸曲线，当系统的喷氨量发生变化时，氨逃逸数据曲线也相应地变化，从图上看喷氨量和氨逃逸曲线趋势一致，相关性高，为系统的安全、经济运行提供有价值的数据参考。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f84c9423-8972-473b-83c6-2c3ca3349309.jpg" title=" 图3.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图3.大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图 /span /p p style=" text-align: right " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 【供稿来源：北京大方科技有限责任公司】 /span br/ /span /p

p 　　11月19日，在国家遥感中心、“地球观测与导航”重点专项管理办公室、苏州高新区管委会的支持下,第一届全国量子精密测量与传感技术大会在苏州召开。科技部高新司副巡视员梅建平、苏州市副市长徐美健、国家遥感中心总工程师张松梅、北京航空航天大学副校长房建成、地球观测与导航重点专项总体组专家和专项办代表，以及来自全国各大高校、科研院所的近百位专家学者参加了此次会议。 /p p 　　量子精密测量作为量子信息领域的一个重要组成部分，通过量子操控实现对磁场、惯性、重力、时间等物理量的超高精度测量，突破传统测量方法的理论极限，已成为精密测量技术的一个重要发展方向，成为世界各强国高度关注的又一热点高技术领域。国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项部署了“原子陀螺仪”“原子磁强计”和“芯片原子钟”等项目对量子精密测量的发展提供支持。 /p p 　　会议围绕我国量子精密测量与传感技术领域的前沿和热点问题进行了深入研讨，对于落实国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项和后续国家量子相关技术重要部署，推动整个量子信息技术领域引领全球，开启中国量子测量、量子导航的新征程、建设量子信息技术强国具有很强的指导和促进作用。 /p p /p

仪器信息网讯 11月6日，高德智感发布系列新品——TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜TL430/TL450/TL630/TL650。产品特性三光一体，昼夜两用集红外、可见光、激光测距为一体，支持户外24小时全天候观察，帮助用户更好地搜索、观察、定位目标。高清成像，细节出彩12μm高灵敏度红外探测器+1920×1080低照度CMOS传感器+1920×1080 AMOLED显示屏，多重豪华配置，成就出色的成与细腻的显示效果。即使在户外，树枝、树叶、草地、地形等细节也能悉数尽显。600米激光测距，目标距离轻松GET内置高精度激光测距模组，可实现5~600米精准测距，精度可达±1米；无需校准，即刻掌握目标精确距离信息。超强GPS，目标实时位置快速追踪创新的目标定位功能，可精准获取目标经纬度坐标信息。同时还内置有激光测距仪、陀螺仪、电子罗盘等，为用户搜索与跟踪目标加持。5种场景模式，全新体验充分考虑各类使用场景，创新设计5种场景模式，最大程度将目标从环境中凸显出来，同时不遗漏环境细节。5小时×N，户外畅玩通用18650电池，可轻松购买更换。OTA远程固件升级，体验常新本机可通过手机APP TargetIR进行远程升级，新功能、新体验抢先拥有，设备随时保持最佳状态。IP67超强防护，户外耐造无惧户外高湿度、风雨等恶劣环境，目标行踪尽在掌握。应用领域

1月14日，由北京航空航天大学仪器光电学院院长房建成教授作为项目负责人的基金委国家重大科研仪器设备研制专项“基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量实验研究装置”项目启动会在我校召开。基金委副主任孙家广院士、综合计划局郑永和副局长及谢焕瑛副处长、信息学部秦玉文常务副主任、张兆田副主任、综合处吴国政主管、三处王成红处长、四处何杰处长和潘庆主管、工业和信息化部科技司技术创新处王锐、王乃东主管等领导出席会议，该项目专家组成员南京大学吴培亨院士、中科院理化所许祖彦院士、中科院半导体所李树深院士、清华大学李春文教授、中科院国家授时中心张首刚研究员等莅临启动会。会议由基金委信息学部秦玉文常务副主任主持，项目依托单位北航校长怀进鹏院士致欢迎词，感谢基金委以及工信部对该项目给予的支持、指导和帮助，指出学校将给项目的顺利实施全力提供保障。我校张军副校长、基础研究院领导以及参研单位的代表70余人也参加了本次启动会。 　　该项目由北京航空航天大学牵头，山西大学、华东师大以及中科院化学所、物理所和系统所等五家单位参加，五年内研制一套基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量实验研究装置，包含以下三个核心单元：基于原子自旋SERF效应的超高灵敏磁场测量单元和惯性测量单元以及结构限域介质材料与内嵌原子操控惯性测量单元，并达到目前国际最高水平的磁场和惯性测量灵敏度。该装置将用于原子自旋极化的精密操控、原子自旋进动的高精度检测等新原理新方法的实验研究，还可用于研究物质的极弱磁性，以及作为超高灵敏磁场测量的计量基准，同时将支撑超高灵敏SERF原子自旋陀螺仪和原子自旋磁强计的研制。该项目的实施将对推动我国超高灵敏磁场、惯性测量的科学研究和技术发展具有重要意义。 　　会上，房建成教授介绍了项目研究的必要性、拟解决的关键科学问题、主要研究内容、关键技术、实施方案以及项目的组织实施和管理模式等。其它参研单位就各自承担课题的研究内容、实施方案等作了详细汇报。与会领导和专家充分肯定了该项目研究的重要性以及各参研单位优势互补、高效合理的组织管理模式，并就仪器研制工作以及项目实施过程中可能遇到的困难展开了深入的交流与讨论，为下一步项目的顺利实施和组织管理提出了很好的建议。

无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器，是一种由无线电遥控设备控制，或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点，它体积小，重量轻，可随时运输和携带。它对起降的要求低，随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外，用无人机替代有人飞机执行高风险任务，也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区，无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术；无人机能影响民航 – 接近撞机；无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域；无人机甚至能自动射击… … 最近两年，全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件，成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底，北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘，造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场，此次成都机场都是由于不明无人机，导致了数百架飞机延误，数万人滞留，给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢？无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传，超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作，包括跳频， Wi-Fi等， 其中控制链路采用：常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz， 5.8 GHz很少使用: 433 MHz， 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz， 35 MHz， 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码)，这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式，比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术（ISM2.4GHz）；大部分无人机采用Wi-Fi或跳频（ISM2.4GHz）；也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式：行政监管、技术防范。2.2.1行政监管：日本为了加强无人机管理，实施了新的《航空法》，规定人口集中的地区一律禁止飞无人机，防止无人机引发事故或被用于犯罪，违者将处以50万日元的罚款；英国对无人机使用也作出规定，航空法第166条第三款规定，小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机，对无人机能够完全掌控，在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离，以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前，国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。（1）信号干扰：无人机工作时需要知道自己的精确位置，但无人机自身无法获得足够精确坐标数据，因此，无人机上通过安装GPS信号接收机，采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机，使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术，是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机，扣下扳机，就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器)，打击范围约400米；欧洲空客集团反无人机系统，空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统，采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰，而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击，同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能，并配有雷达、红外相机和定向仪，可以侦察到5至10公里范围内的无人机，还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息，该系统还可以对无人机的信号进行分析，一旦发现问题，系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系，然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置，便于实施抓捕行动。（2）雷达探测：瑞典“长颈鹿”雷达系统，据美国H JS　Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道，瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”，显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS)，该雷达在执行全部空中监视任务的同时，能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中，雷达散射截面精确到0.001平方米，增强了对低空、低速小型目标的探测能力，可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪，业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G／H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列，可在提供海岸监视能力的同时，对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪；意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日，在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上，意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机，即所谓的“流氓无人机”。该公司称，这种设备的市场价值可能达数亿英镑；“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号，从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标，“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机，甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比，“猎鹰盾”优势在于，在精准击落“流氓”无人机的同时，可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外，发送无线电信号控制无人机时，还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输；墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统，用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦，可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后，干扰器可以干扰2．4G和5．8G信号，这对于大部分消费级无人机来说，遥控信号和图传信号都会丢失，丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落；美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库，通过监听周围环境的声音，通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时，通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看，预警技术并不难，因此监控的准确性和低误报率就非常关键，在这方面，Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉，美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。（3）综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS，2015年10月，英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪，由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance　Systems，Chess Dynamics和Enterprise　Control Systems公司)联合研发，可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机，全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机，当雷达或光学系统探测到目标后，动态定位和视频追踪系统进行跟踪，随后定向射频干扰系统开始工作，发射定向的大功率干扰射频，干扰无人机自控系统，切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯，致使无人机无法自主飞行，导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元，可以安装在车载平台上，部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制，据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标，最远探测距离可达8公里，并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化；动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发，由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成，以实现视频追踪，可以选装光学干扰装置发出高密度光束；定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发，它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波，可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵，无法接收到指令的无人机只能盘旋不动，直到电力耗尽坠毁。报道称，该系统于2015年5月首次公开亮相，并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试；泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成，也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成，还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。（4）其他技术：无线电控制采用接收器追踪并确定无人机，使用足够强大的电子信号照射无人机，夺取其无线电控制权。操作过程中，一旦无人机不能接收信号，就会坠毁，通过借助阻截无人机使用的传输代码，进而控制无人机，令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统，该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示，该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机，还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到：“CACI系统可精确定位黑飞无人机，并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称，SkyTracker还可有效地阻止指定无人机；微波干扰，微波武器又叫射频武器，这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比，微波武器作用距离远，受气候影响小，火力控制方便。军事专家们预测，随着新技术、新材料的不断发展，微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮，可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里，将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外，还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力；声波干扰，声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振，输出错误信息，从而导致无人机坠落。研究人员发现，如果声音足够强(例如达到140分贝)，声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器，扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右，然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时，一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然，在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的，这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪，未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现，其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术，多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机，全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机，当雷达或光学系统探测到目标后，动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成：激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备，先由激光雷达，最远探测距离可达20公里，最小分辨率可达0.01m2大小的目标，发现目标后，动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距，依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪，提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势；定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离，定向发射射频干扰或捕捉网等手段，对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上，部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止，大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如，这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲，并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间，可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体，并确定与物体的距离。另一方面，它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应，当发射它的物体远离观察者时，信号的波长增加，而当物体向观察者移动时，信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快，效果越强。因此，多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面，教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测，也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢，转子也会快速移动，并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外，无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间，如树木，建筑物，鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器，跟踪无人机同时避免误报，例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达，采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测，整个系统具有以下优势：1、测量精度更高：激光雷达在测距领域拥有突出优势，测量更加准确。2、全机型覆盖式监测：激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描，当无人机出现在空域后，根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型，从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端，真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性：动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距，依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪，大大提高系统检测的准确性，降低系统误报记录，可靠性高。五、系统结构图 创新点：通过组合雷达和光学传感器，跟踪无人机同时避免误报，例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。 激光雷达，采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测，整个系统具有以下优势： 1、测量精度更高：激光雷达在测距领域拥有突出优势，测量更加准确。 2、全机型覆盖式监测：激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描，当无人机出现在空域后，根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型，从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端，真正实现了全机型覆盖式监测。 3、高可靠性：动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距，依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪，大大提高系统检测的准确性，降低系统误报记录，可靠性高。

说到物联网，相信科技圈的人对此已经比较熟悉了，过去的这几年中国在物联网方面可谓是下了大功夫。整体而言，中国的互联网水平比较高，这无疑为物联网的发展营造了一个良好的氛围，然而，硬件方面的先天不足却一度让中国产业界捉襟见肘。今天，就先说说物联网硬件领域产业核心——MEMS。　　MEMS，全称是微型电子机械系统，利用传统的半导体工艺和材料，由微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理、控制电路、接口、通信和电源等构成的微型器件或系统。这种小体积、低成本、集成化、智能化传感系统是未来传感器的发展方向，而传感器正是物联网最底层的数据采集入口。　　传感器市场中外力量对比悬殊　　目前，全球传感器市场主要由美国、日本和德国的几家国际巨头主导，其中，以博世、霍尼韦尔、意法半导体、飞思卡尔、日立等表现得最为突出，中国传感器70%左右的市场份额被这些外资企业占据。　　中国本土企业市场份额较小，力量薄弱，具有代表性的企业有汉威电子、大立科技、华工科技等。　　中国MEMS产业起步较晚，目前尚未形成规模，产业整体处于从实验室研发向商用量产转型阶段。随着国家政策的扶持，近两年中国MEMS产线投资兴起，到了2014年，中国MEMS代工厂建设投资超过1.5亿美元，但是技术的匮乏和人才的缺失依然是产业的短板。　　中国MEMS产业的布局　　中国MEMS企业在营业规模、产品结构等与国外有明显的差距，工艺开发更是目前面临最主要的问题，产品在本身技术实力和生产工艺还有很大的提升空间。　　中国MEMS设计企业一半以上集中于华东地区，其中，以上海、无锡、苏州三地为产业集中地。上海地区，汇集的企业有深迪、矽睿、铭动、微联、芯敏、文襄、天英、巨哥等 无锡地区，汇集的企业有康森斯克、美新、乐尔、杰德、芯奥微、微奥、必创、微纳、沃浦等。苏州地区，汇集的企业有明皜、敏芯、多维、双桥、汶灏、能斯达、圣赛诺尔等 其它地区，还有深圳瑞声、山东歌尔、西安励德、河北美泰、郑州炜盛、北京水木智芯、浙江大立、武汉高德、成都国腾、天津微纳芯等。　　从市场来看，中国拥有全球规模最大的集成电路市场，加之物联网的催化，国内市场对加速度计、高精度压力传感器、硅麦克风、陀螺仪、射频仪器、气体传感器、电子罗盘等MEMS器件的需求日益迫切。　　MEMS产业链复杂，涉及的厂商众多，设计、制造、封装测试厂商都在积极布局MEMS，目前我国已逐渐形成完整MEMS的产业链。　　随着政府的扶持和资本的注入，相信中国的MEMS产业会发展得越来越好，物联网行业的硬件实力也会一步步加强。物联网作为下一个风口，中国要如何实现弯道超车?首先，中国物联网切不可被扼住命运的喉咙。

传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术，是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础，也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术，具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。 　　&ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势 　　近年来，传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛，新品种、新结构、新应用不断涌现。其中，&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。 　　一是智能化，两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成，可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯，以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术，即智能传感器与人工智能相结合，目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器，并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ，并已于今年面向基础设施系统投入使用。 　　二是可移动化，无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等)，并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今，一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如，从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托，在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器，构建了传感器网络，旨在检测森林火情，减少火灾损失。 　　三是微型化，MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟，MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造，实现了规模化生产，并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来，日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前，MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向：(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器，如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。 　　四是集成化，多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类：一种是同类型多个传感器的集成，即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列，组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化，如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上，制成集成化多功能传感器，集成度高、体积小，容易实现补偿和校正，是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器，并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息，并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。 　　五是多样化，新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础，材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等，有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点，生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器，有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点，目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种，发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出，具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点，应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出，生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域，预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。 　　未来值得关注的四大领域 　　随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求，四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。 　　一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测，2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等，实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前，可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展，如电子肌肤等。日前，东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状，单位面积重量只有3g/m2，是普通纸张的1/27左右，厚度也只有2微米。 　　二是无人驾驶。美国IHS公司指出，推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域，谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果，通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪，以每秒20次的间隔，生成汽车周边区域的实时路况信息，并利用人工智能软件进行分析，预测相关路况未来动向，同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发，有的车型已接近量产。 　　三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构，包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器，其原理是照射近红外光LED后，使用专用摄像元件拍摄反射光，通过改变近红外光的波长获取图像，然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器，该器件由导电金属和绝缘薄膜构成，能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化，发挥完作用之后就会溶解于体液中。 　　四是工业控制。2012年，GE公司在《工业互联网：突破智慧与机器的界限》报告中提出，通过智能传感器将人机连接，并结合软件和大数据分析，可以突破物理和材料科学的限制，并将改变世界的运行方式。报告同时指出，美国通过部署工业互联网，各行业可实现1%的效率提升，15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月，GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器，用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据，而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据，从而对生产进行监督。此外，荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。 　　传感器产业化发展的重要趋势 　　近年来，随着技术研发的持续深入，成本的下降，性能和可靠性的提升，在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下，传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出，2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元，2019年则有望达到1161亿美元，复合年增长率可达7.9%。 　　亚太地区将成为最有潜力的市场。目前，美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟，是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时，亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出，未来几年亚太地区市场份额将持续增长，预计2016年将提高至38.1%，北美和西欧市场份额将略有下降。 　　交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测，2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元，占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元，占全球市场的22.9%，且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点，有望在未来创造更多的市场需求。 　　企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚，各企业均形成了各自的技术优势，整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是，大公司通过兼并重组，掌控技术标准和专利，在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下，中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展，开发专有技术，产品定位特定细分市场。据统计，2010年7月至2011年9月，传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前，越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。

近年来，传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能 尽缘、无感应的电气性能 耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区，如核辐射区)，起到人的线人作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。 　　基本工作原理及应用领域 　　光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器，使待测参数与进进调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送进光探测器，经解调后，获得被测参数。 　　光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了很多行业多年来一直存在的技术困难，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用： 　　1、市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。 　　2、电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等，由于电类传感器易受电磁场的干扰，无法在这类场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力，利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度，定位精度可达米的量级，丈量精度可达1度的水平，非常适用大范围交点测温的应用场合。 　　在实际生活中，光纤传感器种类是非常多的，但是，我们将这些传感器类型归结为两大类型，即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较，光纤传感器具有很多的优点，例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高，所以，当前在各个领域都有光纤传感器的身影。 　　光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿 　　自出现光纤传感器后，它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今，通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今，很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面，同时已经取得了可喜的成绩。 　　我国对光纤传感器的研究起步较晚，有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年，张旭平的关于&ldquo 布里渊效应连续分布式光纤传感技术&rdquo 通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性，技术已达到世界先进水平，因此，有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术，从而加速了我国物联网的发展。 　　传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此，传感器性能好坏决定了物联网的性能好坏。可以说，物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来，传感器所采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来，传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥举足轻重的作用。 　　光纤传感技术在物联网中的应用 　　通过上述分析得知，物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数，从而为物联网更可靠的数据信息，再经过系统的处理，得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。 　　目前应用最广的光纤传感器有四种，分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中，光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型，干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段，谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代，布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器 光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器，这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测，把水中的声音信号转换成光信号，再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号，这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型 在光纤光栅传感器的产品中包括应变传感器、温度传感器和压力传感器，其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点，它们大部分属于光强型和干涉型，并且各有利弊。自今年来电力的发展是突飞猛进的，这种情况下，面对着强大电流的测量问题，光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。

计量是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动，是科技创新、产业发展、国防建设、民生保障的重要基础，是推动经济社会高质量发展的重要举措，是构建一体化国家战略体系和能力的重要支撑。计量事业的发展与科学仪器行业密不可分。　　2022年初，国务院印发了《计量发展规划(2021—2035年)》，全面开启计量事业发展新征程。为全面贯彻落实这一重磅规划，13个省及直辖市结合自身实际情况，陆续出台贯彻落实的实施意见。从中，仪器信息网看到众多关于发展精密制造与高端仪器的行动举措，在此特别摘录整理，看看“十四五”时期国产仪器迎来哪些利好政策。各省市关于全面贯彻落实计量发展规划实施意见重点发展仪器省市重点发展的仪器品类和技术山东省小型在线质谱仪、化学传感器、光学传感器等高精度计量器具；太赫兹功率、光谱等测量仪器；新材料结构、性能等检测方法研究和相关设备；公路工程试验检测仪器设备；流量泵、光学传感器、高端电化学传感器、光离子化传感器等环保装备核心部件；碳排放量直接测量仪器、测量方法及量值溯源技术。重庆市微纳米几何特征参量计量、发动机复杂部件失效定量分析以及扫描电镜、多参数仪器设备、无线传感器等计量技术方法、装备和技术规范；原子时标标准装置、高精度多轴转台标准装置以及大流量风速风向、微小流量、微小容量、高精度称重传感器、车辆动态多参数测量仪等检测装置；大齿轮多参量计量标准器具以及扫描电子显微镜、透射式电子显微镜、工业CT等校准装置；重点研发面向供水、供电、供气等基层民生计量保障领域的仪器仪表；用于水、土壤、大气环境监测方面的新一代智能监测装备集成开发。湖南省重点研发电测数字仪表；高通量化学元素分析仪器；大气、水体、土壤等环境监测类分析仪器；移动污染源检测仪器关键核心计量器件；气相、液相色谱仪；各类测力敏感仪器；压力传感器；细颗粒物、臭氧、挥发性有机物和其他主要污染物排放在线监测。贵州省建立三坐标测量机校准装置、80m基线测量系统、铟瓦条码水准标尺检定装置、三维激光扫描仪校准装置等10项以上新增计量标准；能源计量数据挖掘与应用、碳足迹追踪、碳排放测试等领域用计量器具。江苏省建设色谱仪、质谱仪、穿戴智能设备、传感器、在线分析仪表、流量仪表、新型电力仪表等10个左右省级仪器仪表产业园。天津市微观量、复杂量、动态量、多参数综合参量等计量测量方法研究和计量仪器设备；色谱仪、质谱仪、高精度传感器、高精度综合性能检测仪器等高端通用仪器设备；面向智能制造、环境监测、生物医药、医疗卫生等领域专用测量仪器仪表；光纤传感器、4D光场传感器、小型化白光干涉测量传感器、气敏传感器、温度传感器、流量传感器、高精度隧道磁电阻效应电流传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等；温室气体、生物气溶胶、多环境污染物、臭氧监测仪器设备；恒温扩增微流控芯片核酸分析仪，核酸分析仪及实时荧光定量聚合酶链式反应分析仪等；以增强拉曼光谱方法为检测手段，研发致病微生物在微流控芯片快速增殖、分离及原位检读的现场便携式高通量快速检测设备。河北省台阶仪探针、真空规、纳米位移台等关键零部件；热反射热成像测温仪、微波毫米波阻抗调配器、微波校准件、芯片测试设备等先进仪器及关键零部件；围绕“油烟浓度”“颗粒物”“扬尘”等环境影响参数，开展油烟浓度检测仪校准装置、PM2.5、PM10质量浓度检测装置的研制。安徽省光钟、量子陀螺仪、量子重力仪、量子磁力仪等关键计量测试设备；色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、磁共振波谱仪、比表面及孔径分析仪、跨尺度微纳形貌测量仪等通用仪器，逐步替代进口；小型化矢量原子磁力仪、量子微波场强仪等量子传感器和太赫兹传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等。吉林省高准确度静重式微小力值标准装置、医用硬性内窥镜检测装置、光谱光度法多参数食品现场快速检测仪光度计量溯源技术、白光共聚焦式轮轴划痕深度测量系统、多自由度非正交系统运动轨迹的在线技术。云南省面向智能制造、环境监测、生物医药等领域计量标准、专用计量仪器仪表的研发制造。青海省建立体温计、原棉水分测定仪、电容法和电阻法谷物水分测定仪、谷物容重器12项社会公用计量标准；开展盐湖复选生产线全自动分析仪量值溯源方法研究。黑龙江省电磁测量技术及仪器；DN5～DN600mm高精密大口径液体流量标准测量体系、DN300mm热量表检测装置和5mm～500mm液体流量装置。福建省开展大力值计量测试、光辐射和光电转换计量、动态多参数测量系统在线校准、智能仪表远程校准等计量技术方法、装备和标准物质研究；基因扩增仪、核酸提取仪等生物仪器设备配套用标准物质。　　13个省市在精密制造和高端仪器、碳达峰碳中和、服务大众健康和安全等方面描绘了未来十年科学仪器发展的规划，指出了该区域未来仪器产业和市场的发展方向。一、精密制造和高端仪器山东　　实施仪器设备质量提升工程，加强高端仪器设备核心器件、核心算法研究，重点在核电仪表、分析仪器等领域进行技术攻关，推动量子芯片、云计算、区块链等高新技术应用于计量仪器设备，提升计量仪器设备研发能力和自主可控水平，树立“山东仪表”品牌。　　研发小型在线质谱仪、化学传感器、光学传感器等高精度计量器具。开展太赫兹功率、光谱等测量仪器量值溯源技术研究。重点开展新材料结构、性能等检测方法研究和相关设备研制，满足新材料行业量值传递溯源需求。重庆　　重点开展高端数字测量技术、微纳米测量技术、图像识别测量技术、复杂几何测量技术、非接触式测量技术和高端计量器件自主可控技术研究和应用。　　重点面向先进制造、贸易结算、智能网联新能源汽车、医疗健康及养老、节能环保等领域开展溯源技术和计量装备研究，推动关键计量测试设备国产化。结合新一代数字技术应用，加强标准化、智能化、高精度计量器具的研制应用，提升重点领域计量装备国产化率以及国产计量装备的安全性、稳定性、可靠性。　　重点开展微纳米几何特征参量计量、发动机复杂部件失效定量分析以及扫描电镜、多参数仪器设备、无线传感器等计量技术方法、装备和技术规范研究。　　服务高端仪器仪表发展和精密制造　　面向高端仪器仪表和精密制造产业计量检测需求，重点完善压力、流量、电磁、光学、化学等仪器仪表检测能力开发，拓宽仪器仪表检测服务范围，提高检测效率和检测自动化水平。开展高端仪器仪表产业服务行动，建设一批计量测试共享实验室，解决企业生产设施不完备、检测能力不足等问题。鼓励引导企业进行高端仪器仪表研发，拓展产品种类、扩大服务市场，在特色仪器仪表领域持续做大、做强、做响“重庆制造”品牌。　　专栏7  服务高端仪器仪表发展和精密制造重点工作　　1.高精度计量检测装备。重点研发面向卫星导航、环境监测、智能制造等领域的高精度计量检测装备，建立集成原子时标标准装置、高精度多轴转台标准装置以及大流量风速风向、微小流量、微小容量、高精度称重传感器、车辆动态多参数测量仪等检测装置。　　2.高端通用计量检测装备。重点研发面向汽车摩托车、装备制造、生物医药等领域的高端通用计量检测装备，开发发动机运行试验平台性能评价系统，研制大齿轮多参量计量标准器具以及扫描电子显微镜、透射式电子显微镜、工业CT等校准装置。　　3.面向高端应用的计量检测装备。重点研发面向智能制造、环境监测、安全防护等领域应用的计量检测装备，包括曲轴洛氏硬度测试系统、动态力值压力校准装置、大口径气体流速流量检测装置、自由曲面自动检测系统、多参数危险气体在线分析仪器等。　　4.传感器。重点开展面向环境监测、人工智能、航空航天等领域应用的传感器检测能力研究，包括多维力值传感器、惯性运动参数传感器、动态称重传感器校准装置。　　5.特色仪器仪表。重点研发面向供水、供电、供气等基层民生计量保障领域的仪器仪表，持续提升智能水表、燃气表、流量计、加气机、热能表、焦度计、高压电能表等我市特色仪器仪表的全国市场占有率。湖南　　围绕重点产业急需的安全、自主、可控计量测试分析仪器，研究计量核心器件、核心敏感元件、核心控制算法和核心溯源技术，攻克计量标准装置和高精度计量测试仪器关键技术，推动新计量方法和技术在高端仪器中的应用，提升重要仪器核心技术国产化率，促进湖南仪器仪表产业的高质量发展。　　专栏 8 高端计量测试仪器设备攻关　　01 高精度计量标准器具研制：重点研制大长度激光三维比长标准装置；纳米几何结构校准装置；动态角测量仪器计量标准；电矢量旋变计量标准；宽频功率计量标准；磁轭式磁粉探伤机校准装置；微波探头校准装置；0.01 级直交流大电流标准装置；惯性导航姿态校准装置；宽量程大功率高转速标准装置；转台校准装置；角振动校准标准装置；超声/水声计量标准；真空标准装置；熔体流动速率仪检定装置；便携式溶出伏安法重金属检测仪检定装置；机动车排放污染物遥感检测系统计量标准；全自动一等金属量器标准装置；气体微小流量标准装置；液位计检定装置；油流量标准装置；蒸汽流量标准装置。　　02 高端测试仪器设备研发：重点研发电测数字仪表；高通量化学元素分析仪器；大气、水体、土壤等环境监测类分析仪器；移动污染源检测仪器关键核心计量器件；气相、液相色谱仪；各类测力敏感仪器；压力传感器。贵州　　服务高端仪器和精密制造　　鼓励自主研发与创新，将10种类以上自主研发的仪器仪表、设备纳入政府采购目录。　　精准测量计量保障能力　　建立三坐标测量机校准装置、80m基线测量系统、铟瓦条码水准标尺检定装置、三维激光扫描仪校准装置等10项以上新增计量标准。江苏　　新建成国家级、省级产业计量测试中心15个以上，服务先进制造业企业3000家以上，新建10个左右省级仪器仪表产业园，引导发展100家左右具有较强竞争力的仪器仪表企业、10家标准物质生产机构，培育15家具有核心竞争力的仪器仪表(标准物质)品牌，民生计量产品的合格率明显提升。　　培育壮大仪器仪表产业　　引导仪器仪表企业集聚发展，建设色谱仪、质谱仪、穿戴智能设备、传感器、在线分析仪表、流量仪表、新型电力仪表等10个左右省级仪器仪表产业园。支持提升现有仪器仪表产业基地创新能力，推进仪器仪表相关产业强链补链，培育100家左右具有自主知识产权和较强竞争力的仪器仪表企业，培育具有核心技术的仪器仪表品牌，加快物联网、大数据、区块链、人工智能等新技术应用，积极推动仪器仪表产业升级和核心设备自主可控。强化仪器仪表企业知识产权保护工作，鼓励仪器仪表企业与计量技术机构加强合作，促进仪器仪表产业快速发展。天津　　服务高端仪器仪表和精密制造发展　　立足本市仪器设备制造优势，加强高端仪器设备核心设计、核心器件、核心控制、核心算法和核心溯源技术研究，支撑我市仪器仪表产业技术创新和产品质量提升，推动新型传感器、新型仪表、计量测试设备的国产化进程。加强高精度计量标准自主研发应用，推进计量仪器设备国产化代替。加强色谱仪、质谱仪、高精度传感器、高精度综合性能检测仪器等高端通用仪器设备研制，加快面向智能制造、环境监测、生物医药、医疗卫生等领域专用测量仪器仪表的研制和推广使用。加快光纤传感器、4D光场传感器、小型化白光干涉测量传感器、气敏传感器、温度传感器、流量传感器、高精度隧道磁电阻效应电流传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等的研制和应用。强化计量在仪器设备研发、设计、试验、生产和使用中的基础保障作用，促进仪器设备质量提升。加强仪器仪表计量测试和质量评价公共技术服务平台建设，助力仪器仪表产业发展集聚，培育和形成一批具有核心技术和核心竞争力的国产仪器仪表品牌。　　加强计量人才队伍建设　　实施计量专业技术人才提升行动，引导高校优化学科专业布局，加强计量测试技术及仪器等学科专业建设，加大高层次计量专业人才的培养力度。河北　　服务高端仪器发展和精密制造　　支持军民融合发展，加强高端仪器设备核心器件制造技术研究和先进测量仪器及零部件制造。拓展高端仪器设备评测领域和范围，完善仪器评价体系，助力提升国产仪器的市场竞争力和占有率，推进测量仪器国产化。结合全省计量器具制造产业特点和分布，重点推动具有一定产业基础的石家庄、承德、廊坊、保定等地的环境监测仪器、芯片测量仪器、衡器、流量仪表、互感器等制造业发展。　　专栏4 高端仪器和精密制造领域计量能力提升工程　　1.关键零部件制造技术。开展台阶仪探针、真空规、纳米位移台等关键零部件研制。　　2.先进测量仪器及零部件。开展热反射热成像测温仪、微波毫米波阻抗调配器、微波校准件、芯片测试设备等先进仪器及关键零部件研制。　　3.计量标准建设。研究建立空间距离检测装置、激光测距仪校准装置、卫星定位终端计程计时系统等计量标准。安徽　　聚焦关键共性计量技术研究　　开展量热技术、数字化模拟测量技术、工况环境监测技术、智能计量校准技术和新型传感技术研究，加强时间、频率、加速度、电磁场等物理量精密测量方法研究，推动光钟、量子陀螺仪、量子重力仪、量子磁力仪等关键计量测试设备研制。　　支撑高端仪器产业质量提升　　鼓励开展仪器设备核心技术、核心算法攻关，推动色谱仪、质谱仪、扫描电子显微镜、磁共振波谱仪、比表面及孔径分析仪、跨尺度微纳形貌测量仪等通用仪器质量提升，逐步替代进口。重点推动量子芯片技术在计量仪器设备中的应用。加快小型化矢量原子磁力仪、量子微波场强仪等量子传感器和太赫兹传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等研制与应用。开展仪器设备质量提升工程。支持合肥、滁州、蚌埠市建设仪器仪表产业发展集聚区，筹建安徽省仪器仪表产业计量测试中心，建立仪器仪表计量测试评价制度，培育具有核心竞争力的安徽仪器仪表品牌。吉林　　重点围绕装备制造、石油化工、食品加工、医疗卫生、新材料等领域，开展高准确度静重式微小力值标准装置、医用硬性内窥镜检测装置、光谱光度法多参数食品现场快速检测仪光度计量溯源技术、白光共聚焦式轮轴划痕深度测量系统、多自由度非正交系统运动轨迹的在线技术等研究。加强省计量测试仪器与技术重点实验室建设，建立一批计量科技创新基地。　　鼓励和引导社会各方测量资源，加快先进测量技术研究，推动先进测量仪器设备研发，强化测量过程控制，推进数据积累，优化技术服务。支持将先进测量技术研究和先进测量仪器设备研发列入省科技发展计划。　　服务高端仪器发展和精密制造　　实施仪器设备质量提升工程，强化计量在仪器设备研发、设计、试验、生产和使用中的基础保障作用。通过“首台套”“专精特新”等政策，支持高端通用仪器设备和专用计量仪器仪表的研制和应用，推动关键计量测试设备国产化，培育具有核心技术和核心竞争力的国产仪器仪表品牌。云南　　服务精密制造和高端仪器发展。加强高端仪器设备核心器件溯源技术研究和先进测量仪器及零部件制造。围绕仪器设备质量提升，强化计量在仪器设备研发、设计、试验、生产和使用中的基础保障作用，推动量子芯片、物联网、区块链、人工智能等新技术在计量仪器设备中的应用，加快面向智能制造、环境监测、生物医药等领域计量标准、专用计量仪器仪表的研发制造。拓展高端仪器设备评价测量领域和范围，推动关键计量测试设备国产化，促进国产计量测试设备的推广使用。　　推动测量仪器数字化、体系化发展，构建全寿命周期的计量评价体系，补齐关键、特色参数计量测试能力短板，提升仪器装备质量控制水平。　　推动量子芯片、物联网、区块链、人工智能等新技术在测量仪器设备中的应用，推进测量仪器设备智能化、网络化、集成化。青海　　建立眼压计、声级计、纯音听力计、阻抗听力计、糖量计、体温计、原棉水分测定仪、电容法和电阻法谷物水分测定仪、谷物容重器、乳汁计、医用活度计、铁路计量罐(车)12项社会公用计量标准。开展盐湖复选生产线全自动分析仪量值溯源方法研究，解决生产线分析测量设备测量数据与实验室分析数据不一致问题。二、环境与碳达峰碳中和山东　　生态环境领域：开展纳米和微米级的微粒标准物质制备方法和定值方法研究，研制环境检测领域标准物质、研制生产流量泵、光学传感器、高端电化学传感器、光离子化传感器等环保装备核心部件。　　碳达峰碳中和领域：开展含碳产品热值计量、元素碳计量测试方法研究，加强碳排放量直接测量仪器、测量方法及量值溯源技术的研究。重庆　　开展环境监测在线计量技术及装备、环境计量标准物质研究。加快用于水、土壤、大气环境监测方面的新一代智能监测装备集成开发。利用物联网、大数据等技术实现环境监测类仪器的在线、便携、快速计量检测。重点提升环境、卫生领域污染物排放量监测能力，提升成品油、液化天然气、页岩气领域监测能力，助力生态环境治理和保护。湖南　　开展细颗粒物、臭氧、挥发性有机物和其他主要污染物排放在线监测，以及碳排放量测量、碳中和、碳排放因子等关键计量测试技术研究应用。贵州　　开展有关能源计量数据挖掘与应用、碳足迹追踪、碳排放测试等领域用计量器具的量值溯源技术研究，形成相关科研成果不少于5项。天津　　碳排放领域。研究数字孪生、高光谱成像、人工智能等先进技术在精准碳计量和辅助决策中的应用。　　生态环境监测领域。开展大气、水、土壤等环境中污染物与温室气体测量技术研究和标准物质研制。提升环境、卫生领域污染物及有毒有害气体排放量监测能力，助力生态环境治理和保护。　　应对气候变化领域。开展气候气象领域监测关键计量技术研究，开展温室气体、生物气溶胶、多环境污染物、臭氧监测仪器设备计量方法研究和标准物质研制。河北　　开展碳计量技术研究。围绕煤炭、电力、石油化工等重点行业和领域，开展基础前沿技术、共性关键计量技术和方法研究以及碳计量器具、碳计量监测设备和校准设备研制。实现温室气体监测仪器计量检定/校准能力全覆盖。　　碳排放领域。开展碳排放技术研究及碳监测平台建设，搭建能源消耗与碳排放关系的数据模型并实现预测预警和趋势分析，建设碳达峰碳中和实验室。　　生态环境监测领域。围绕“油烟浓度”“颗粒物”“扬尘”等环境影响参数，开展油烟浓度检测仪校准装置、PM2.5、PM10质量浓度检测装置的研制，PM2.5、PM10溯源准确性影响因素的分析研究，环境空气黑炭溯源方法研究和环境监测用标准物质研制。青海　　服务碳达峰碳中和。加快能耗在线监测平台和碳排放监测系统计量标准建设，实现温室气体监测仪器计量检定校准能力全覆盖。三、服务大众健康和安全天津　　疫病防控领域。研发恒温扩增微流控芯片核酸分析仪，满足临床病毒或者细菌感染快速检测需求，开展核酸分析仪及实时荧光定量聚合酶链式反应分析仪等检测设备关键参数量值溯源技术研究和应用。开展以增强拉曼光谱方法为检测手段，研发致病微生物在微流控芯片快速增殖、分离及原位检读的现场便携式高通量快速检测设备。　　医药和医疗装备领域。开展生物技术与现代药物功效、标志物与活性、中药有效成分量值溯源技术研究和专用计量仪器设备研制。开展医用智能传感器、家用可穿戴式健康监控仪器设备、可穿戴设备及体质测试器材、医学监测、治疗理疗设备计量技术研究，构建关键量值的计量测试技术能力。研制配套的试剂、试剂盒和标准物质。

新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，对其装配质量、精度等提出更高的要求。装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键，对飞机服役性能有着重要的影响。本文围绕新一代飞机结构尺寸大幅增加、承力结构复材化发展下的需求，论述了大型飞机装配中高精度测量技术的研究进展，具体从大空间点位高精度测量方法、大型结构外形高精度测量方法、复合材料结构装配缺陷高精度检测技术等方面对国内外理论研究和技术应用进行了梳理和总结，并指明相关技术的未来发展趋势和前景。1 飞机装配那些事儿 飞机装配是飞机制造的关键环节，装配过程中涉及的学科范围广、技术标准要求高，属于典型的高端装备制造技术。飞机装配是将各种零、组、部件按照规定的技术条件和质量要求进行配合与连接，并进行检验与试验的工艺过程，装配的质量直接决定了飞机产品的外形精度、制造质量和服役性能等。 新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展，其制造也向着高精度、低成本、柔性化、智能化等方向转变，对装配的精度、效率与质量均提出了更高的要求。此外，以纤维增强型复合材料为代表的轻质高强材料也逐渐由次承力结构升级为主承力结构。对此，开展大型飞机的大空间高精度测量、复合材料损伤的高精度检测方向的研究，是新一代飞机高效、高质装配的强有力支撑。图1高精度测量技术在飞机装配现场的应用2 飞机装配大空间测量场高精度测量方法 传统大空间测量场多使用单台或者单种测量设备进行构建，为满足大尺寸部件的高精度测量需求，组合式测量系统应运而生。通过组合多个测量设备或不同测量系统，往往可以达到一个较好的效果。 由于大空间测量场的特点，需要对其进行坐标配准，即将测量点坐标转换到全局坐标系下，并将数据进行融合。坐标配准、环境等因素往往会影响测量场的精度，所以还需要对测量场进行不确定度评估，并对误差进行补偿。因此，测量场配置优化、坐标系配准和不确定性评估等三个方面的内容是影响大空间测量场测量精度和效率的关键技术。图2 组合式大尺寸测量3 飞机大部件装配外形数字化高精度测量方法 飞机装配是保证飞机外形精度的重要环节，提高飞机部件装配外形检测水平对于提升飞机制造质量具有重要意义。飞机装配部件外形尺寸大、曲面形状复杂、型面测量数据量大，传统单一测量设备测量精度和效率之间的矛盾突出。随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。本章将具体针对数字化测量技术在飞机外形轮廓及蒙皮表面质量检测过程中的应用以及大规模点云数据的处理方法展开介绍。3.1　飞机大尺寸外形轮廓高精度检测航空产品中的大部件装配曲面外形准确度决定着飞机的气动/隐身性能，采用合理的方式对飞机大部件装配外形进行检测尤为重要。飞机曲面外形具有尺寸大、形状复杂、测量数据量大的特点，通常采用数字化测量方法实现大部件外形的高精度测量。早期数字化测量多采用接触式测量方法，以三坐标测量机为代表，常应用于整体叶片型面、中间整流罩的检测过程中。接触式测量具有测量精度高的优点，但缺点是效率低、易划伤目标表面且无法实现自动化测量。激光扫描法、结构光法、激光雷达法、摄影测量法等非接触式测量方法的出现提升了测量范围和测量效率，而且可开发性和自动化程度高的特点使它们在飞机大部件外形自动化测量方面展现出优势。表1列举了几种数字化测量系统并对其主要参数及优缺点进行了分析对比。表 1. 外形数字化测量系统对比但随着测量要求的进一步提高，单一设备无法兼顾测量精度和测量效率的矛盾愈发明显，近年来许多学者通过构建数字化组合测量系统，使设备性能互补，从而提高测量精度与效率。将关节臂测量仪、激光跟踪仪以及摄影测量组合，在飞机内襟翼上翼面外形精度测量上进行应用与验证，在保证外形测量精度的同时进一步提高了测量效率。此外，结合结构光重建和摄影测量技术也可实现高精度、高效率、非接触的大尺寸飞机结构外形的三维重建，精度可达到亚毫米量级（0.16 mm以下）。如图6所示。图 3 基于后方摄像机视觉定位的全局三维重建原理图为了进一步提升飞机大部件曲面外形的测量精度，需要对数字化测量系统进行站位规划与测量轨迹规划。测量仪器的站位规划是数字化测量的前提，站位的合理性直接影响着测量效率和精度。早期测量站位主要由操作者的经验决定，往往需要反复调整才能满足测量要求，测量效率低，难以满足现代飞机高效的测量需求。针对激光雷达测量飞机大部件外形测量需求，采用基于区域生长算法的站位规划方法得到初始站位，之后引入测量不确定度对其进行优化，该方法相比于经验法和聚类算法更具可行性和有效性。而对于飞机大型蒙皮柔性测量系统，效率优化的扫描站位规划被提出，提升了扫描效率和完整性。此外，规划轨迹可以使测量设备在满足测量条件的情况下充分发挥性能，最大程度上降低系统误差，提高扫描数据的精确度，从而提升测量精度与测量效率。对于包含激光跟踪仪和工业机器人的自动化扫描系统中的测量轨迹规划问题，首先在CATIA中按照结构特征类别进行轨迹的初始规划，之后对测量误差进行分析，建立系统误差预测模型并通过粒子群算法对测量轨迹做进一步优化，可达到快速找到满足扫描约束的同时系统误差最小的姿态的目的，从而提高曲面扫描的测量精度。为了提升结构光的检测精度，一种以改进贪心算法为基础的覆盖路径规划方法被提出，降低了视点数目，提升了结构光检测精度，从而提升了曲面外形测量精度，如图4所示。图 4 测量不确定度对比图。（a）文献方法；（b）目标采样法3.2　飞机部件外形表面质量高精度检测高精度数字化测量技术也广泛应用于飞机外形表面质量检测过程中，包括蒙皮对缝检测以及铆钉平齐度检测等。飞机蒙皮主要通过铆钉固定在机翼骨架外围，其作用是维持飞机的气动外形，必须承担一定的局部气动力，装配时要保证蒙皮对缝的间隙及阶差在允许范围内。此外，蒙皮表面铆钉平齐度对飞机的隐身性能及气动性能也有着比较重要的影响，随着新一代战机对隐身性能及气动外形的要求越来越高，相应地对飞机蒙皮铆接质量提出了更高要求。传统的蒙皮对缝检测采用塞尺测量，对人工操作要求高、效率低、误差较大，且不能有效采集和处理测量数据。随着数字化测量技术的不断发展，为了提高缝隙测量的精度和效率，国内外学者以线结构光视觉测量和激光扫描为代表的非接触测量方法应用于对缝检测中，如图8所示，相关的数字化检测设备，包括美国Origin Technologies公司的Laser Gauge系列产品、德国8Tree公司的Gap Check相关产品等均采用非接触测量方法快速测量蒙皮阶差和间隙。线结构光视觉传感器可以实现对蒙皮对缝阶差与间隙的尺寸测量，阶差和间隙的重复测量精度分别达到了0.04 mm和0.05 mm以下。针对二维激光对缝检测多次测量重复精度不高的问题，基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测方法被提出，其间隙和阶差测量精度可分别达到0.04 mm和0.02 mm。此外，有学者利用机器视觉的方法，提出了一种基于改进优化算法的飞机蒙皮对缝视觉测量方法，达到精确测量蒙皮对缝间隙的目的，测量精度达到了0.02 mm以下。图 5 基于线结构光的阶差与间隙测量模型对于铆钉齐平度的检测，传统的检测靠人工抽检来实现，即采用传统卡尺或指针式三脚千分表手动检测，测量误差大且有较大局限性。非接触式数字化测量技术在铆钉平齐度检测方面同样展现出优势，构建双目多线结构光测量系统对铆钉齐平度进行测量，可实现对蒙皮表面铆钉头部凸台或凹坑特征的精准测量，精度可达到0.03 mm以下，但该系统无法同时测量多个铆钉。而基于3D激光扫描仪的图像采集系统，利用深度学习算法分析处理采集到的图像，可以同时检测多个结果，效率高，重复检测精度达到0.015 mm，精度相比人工抽检提高较大。此外，针对铆钉逐一检测任务量大且检测可靠度低的不足，基于面结构光的铆钉平齐度检测方法先提出了一种图像噪声轮廓分割方法，之后基于图像-点云映射策略实现了快速且稳定的分割铆钉点云，铆钉平齐度测量偏差达到了0.006 mm以下。如图6所示。图 6 铆钉标准件及平齐度测量结果。（a）标准件；（b）测量结果随着近年来数字化测量技术的不断发展，其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中，尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势，这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据，对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。4 面向复合材料装配缺陷的高精度检测技术 航空复合材料具有重量轻、比刚度大等优点，既能减轻飞机重量，也提高了飞机的整体互换性，方便维护，在飞机制造领域得到了广泛的应用。但此类复合材料由于装配时的应力变化会产生脱粘、分层、夹杂等装配缺陷，对产品的安全使用及长时间服役造成严重威胁，因此需要对复合材料装配过程中产生的缺陷进行高精度检测。 针对不断装机应用的各种新的航空复合材料、新的复合材料成型工艺、新的复合材料结构和新的检测与缺陷评估要求，从检测方法分类上，主要体现在：激光检测、超声检测、X射线检测和太赫兹检测技术等。近几年，随着众多学者对信号处理、图像处理和三维信号重构等技术的研究，使得检测精度和缺陷数据后处理能力逐步提升，面向复合材料装配缺陷高精度检测方法及技术逐步趋于智能化、自动化、可视化。图4 复合材料缺陷三维可视化[1]5 飞机装配测量为我国飞机制造保驾护航 大尺寸高精度测量技术已经成为但广泛应用中的核心关键技术尚处在积累阶段，需要不断的应用验证。数字化测量系统正朝着便携、网络、高效、精密方向发展，飞机装配大尺寸高精度测量技术也已从单一技术走向多传感器技术的融合。 对于飞机装配大空间测量场高精度测量，传统方法多基于单台或单种测量设备，导致精度及效率不足，通过测量场配置优化、坐标系优化、精度评估与补偿等技术来提升测量场的构建效率及精度是当前及未来的提升方向。而对于飞机大部件装配外形数字化高精度测量，飞机部件装配外形尺寸大、曲面形状复杂，型面测量数据量大，单一设备测量精度和效率之间矛盾突出。通过优化测量轨迹、提高视觉检测精度、大规模点云数据融合等技术手段充分发挥各测量设备的优点，来保证飞机大尺寸外形轮廓和飞机外形表面质量检测应用过程中的效率及精度。 因此，组合式数字化测量系统及多技术的融合研究是未来发展和提升的重要方向。在保持高检测精度的前提下，智能化、可视化、自动化的无损检测是未来的发展方向。 在数字化工厂和智能制造的背景下，根据目前大型飞机装配中的高精度测量技术及系统的特点，未来应立足于具体型号及实际应用场景，深入开展高精度测量技术及系统的应用和研究，并形成相应技术体系，充分发挥数字化高精度测量技术的优势。未来，多数字化测量系统协同工作，大空间数字化测量场构建，部件装配外形数字化及装配缺陷检测，这对提高我国飞机制造的水平和核心竞争力具有十分重要的意义。参考文献：[1] Qin L, Zhang S, Song Y, et al. 3D ultrasonic imaging based on synthetic aperture focusing technique and space-dependent threshold for detecting submillimetre flaws in strongly scattering metallic materials[J]. NDT & E International. 2021, 124: 102523.原文下载：张开富, 史越, 骆彬, 童长鑫, 潘婷, 乔木. 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展.pdf通讯作者介绍 张开富，西北工业大学教授、博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授、冯如航空科技精英奖获得者，飞行器高性能装配工业和信息化部重点实验室负责人，兼任中国图学学常务理事、中国机械工程学会生产工程分会技术委员会委员。长期从事航空航天制造领域先进装配与连接、结构损伤及疲劳等研究工作，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、重大型号攻关计划等项目近20项，发表高水平学术论文70余篇、授权中国发明专利27件，主持制定航空行业标准2项，以第一完成人获国家科学技术进步二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术一等奖各1项。课题组介绍 西北工业大学航空宇航装配团队依托于工业和信息化部重点实验室、西北工业大学航空宇航科学与技术学科（A+学科、双一流学科），获批陕西省科技创新团队、国防科技创新团队，长期从事航空航天领域装配建模与优化、先进装配与连接工艺、复材结构设计制造、智能测试技术与工艺等方向研究。团队拥有正高级职称人员6人（其中国家级人才3人）、副高级职称人员6人，硕博士研究生80余人。近年来，团队承担国家级科研项目30余项，授权国家发明专利50余项，在Composite Science and Technology、IEEE Transactions on Robotics、Additive Manufacturing、Composites Part B、航空学报、复合材料学报、机械工程学报等期刊发表学术论文百余篇，参与制定行业标准/型号研制规范10余项，研究成果在运20、C919、ARJ21等我国航空航天重大型号得到持续工程应用，先后获国家科学技术进步二等奖1项、省部级一等奖2项、其他省部级奖励5项。

“坐标”这个概念源于解析几何，其基本思想是构建坐标系，将点与实数联系起来，进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题，例如，坐标测量机可采集被测工件表面上的被测点的坐标值，并投射到空间坐标系中，构建工件的空间模型等诸多案例。坐标测量机还被用于产品质量控制，测量磨损，制造精度，产品形貌，对称性，角度等工业产品参数，因此需要非常高的移动精度，才能确保测量的准确性。德国attocube公司推出的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪就是辅助坐标测量机提高测量精度的有力手段。图1 皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪是如何帮助坐标测量机实现高精度的呢？图2 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机探测臂上通常坐标测量机要求探测臂位移精度高于1微米，现在坐标测量机位移反馈大多是通过玻璃分划尺来实现的。玻璃分划尺是常用的一种位置测量的方法，分划尺在坐标测量机上位于龙门处，一般情况下，采用玻璃分划尺探测的不是探测臂本身，而是坐标测量机龙门处的位置变化。实际上， 坐标测量机的探测臂与龙门之间有一定长度的距离，它们的位置变化会因存在例如振动、位置差等而有所不同，因此只凭借龙门处位置变化来判断真实的位移反馈是不准确的，影响到实际样品的测量精度。图3 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机上。坐标测量机通过干涉仪探头的配合，可反馈探测臂的位移。德国attocube公司的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪通过非接触式方法测量，可以直接测量探测臂的运动，避免龙门处探测误差，实现高精度测量。如图3，激光探头位于坐标测量机侧边，M12/C7.6激光探头出射的激光可以被探测臂上的反射镜（直径3mm）反射回激光探头，IDS3010干涉仪通过分析干涉信号从而进行位置测量。探测臂能够移动0.8米距离，移动精度达到10微米。干涉仪能够实时测量该探测臂的位移以及振动等信息。图4 IDS3010实时位置测量软件WAVE测量数据。扩展图为中间区域的数据放大。IDS3010配置的软件WAVE可以实时观测与保存测量数据。如图4，坐标测量机的运动数据被测量并记录。图中所示，前15秒与终10秒间的数据是0.8m距离的往复运动。中间时间的数据看似没有变化，但通过WAVE软件的放大功能，我们发现中间时间的探测臂其实进行了10微米的步进运动。同时，通过WAVE软件我们也可以观测到步进运动的详细变化过程。每一个步进大约2秒，在运动初始的时候位移有超过，在大约0.4秒的短时间内位移被调整为10微米的步进长度。而在步进的末尾，也有小幅的位置噪音，该噪音一般是由于振动引入。这对于探测样品位移以及振动信息具有重大意义。IDS3010技术特点：IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪具有体积小、适合集成到工业应用与同步辐射应用中的特点，同时，测量精度高，分辨率高达1 pm，是适合工业集成与工业网络无缝对接的理想产品。除与坐标测量机结合使用外，在工业中的其他应用实例也非常广泛，包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等等。+ 测量精度高，分辨率高达1 pm+ 测量速度快，采样带宽10MHz+ 样品大移动速度 2m/s+ 光纤式激光探头尺寸小，灵活性高+ 兼容超高真空，低温，强辐射等端环境+ 其可靠与稳定+ 环境补偿单元，不同湿度、压力环境中校正反射率参数提高测量精度+ 多功能实时测量界面，包含HSSL、AquadB、CANopen、Profibus、EtherCAT、Biss-C等界面相关产品及链接：1、皮米精度位移激光干涉器attoFPSensor：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159543.htm2、EcoSmart Drive系列纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C168197.htm3、低温强磁场纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

1. 油气行业甲烷减排势在必行工业革命以来，大气中的甲烷浓度增加了一倍多，甲烷所产生的温室效应在全球变暖中贡献了约三分之一。甲烷虽然影响巨大，但它是一种短期的气候污染物，在大气中的寿命大约为10年。如此短的生命周期意味着，通过减少甲烷排放可以较快降低全球变暖效应，有效调节全球气候变化。因此，甲烷减排是实现《巴黎协定》1.5℃温控目标的关键支柱之一。国际能源署（IEA）统计，2023年全球甲烷排放量为3.49×108 t，能源部门占比为36.8%，其中油气行业占能源部门排放总量的62%，达到0.80×108 t。根据IEA评估，油气行业有75%的甲烷减排可通过现有技术和最佳实践措施来实现，其中40%的减排可通过零成本管理实现。因此，油气行业甲烷减排潜力极大，且易于实现。国际上，欧美针对油气行业甲烷减排正陆续出台更加具体且日益严格的监管要求。在美国，2021年11月美国政府出台指导性文件《美国甲烷减排行动计划》，2022年8月美国总统签署的《通胀削减法案》中首次提出将对石油和天然气行业甲烷排放进行收费，2024年3月美国环保署（EPA）发布《新的、重建和改造的排放源的性能标准以及现有排放源的排放指南：石油和天然气行业气候审查》修订文件，2024年5月EPA发布《温室气体报告规则 石油和天然气系统》修订文件。在欧洲，2020年10月欧盟委员会出台指导性文件《欧盟甲烷减排战略》，2024年6月欧洲议会和理事会正式签署发布了欧盟首部旨在遏制欧洲和全球能源部门甲烷排放的法规《欧洲议会和理事会关于能源部门甲烷减排和修订（欧盟）2019/942的法规》。在我国，2023年11月生态环境部联合11部门发布国家政策文件《甲烷排放控制行动方案》，该文件提出了“十四五”和“十五五”期间甲烷排放控制目标，并明确指出，在“加强甲烷排放监测、核算、报告和核查体系建设”和“推进能源领域甲烷排放控制”中油气行业需要承担多项重要任务。2. 油气行业甲烷减排行动中关于先进监测设备的市场需求油气行业甲烷排放主要来自勘探、生产、加工和储运分销环节中的逃逸、放空和火炬不完全燃烧。逃逸性排放是指在各种设施及部件上无意或意外产生的泄漏。放空和火炬排放是维护安全等原因导致的有组织排放。油气行业甲烷排放呈现以下特点：（1）排放点数量多：每个生产现场或设施可能由成千上万个部件组成，其中可能包含几个到数百个排放点。（2）排放点地理分布广：每个井场、压缩站、天燃气厂和管道段都是潜在排放源，这些设施经常散布在偏远地区。（3）排放率的可变性：受许多因素影响，类似设备和工艺的排放率可能存在较大差异；此外，一些排放点是间歇性的。（4）难以感知：甲烷排放经常是无色无味的，在不使用专用检测设备情况下很难识别和估计排放。油气行业甲烷排放的这些复杂性特点给甲烷减排行动中的排放监测带来了巨大挑战。泄漏检测和修复（LDAR）以及测量、报告和验证（MRV）是油气行业甲烷减排行动中的两种重要系统方法。表1总结了这两种系统方法的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求。表1 LDAR和MRV的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求在国内高度重视甲烷减排的政策背景下，国内油气生产企业正在积极推动企业级甲烷减排行动，在LDAR和MRV应用中必然需要使用大量先进的场站级和源级甲烷排放监测设备。然而，国内高精度甲烷传感技术长期落后于国际先进水平，还没有国内设备制造商能够系统提供这些先进设备。在部分油气企业的试点和研究项目中，还是主要依赖使用进口设备。进口设备不仅存在使用成本过高的问题，也难以响应国内特定应用需求。因此，面对国内油气企业甲烷减排行动中对先进设备的广泛应用需求，迫切需要国内设备制造商加快研发高精度甲烷传感技术，并提供具备自主技术的场站级和源级甲烷排放监测设备。3. 油气行业甲烷排放监测的整体解决方案四方光电（武汉）仪器有限公司（简称四方仪器）是专业研制气体传感器及仪器仪表的高科技企业。四方仪器依托气体传感技术研发平台基础优势，成功研制了高精度TDLAS甲烷传感器模组，并为油气行业甲烷排放监测推出了一套整体解决方案，能够为油气生产企业提高LDAR检测效率、助力温室气体核算和构建MRV技术体系提供高精度甲烷排放监测及准确的定性与定量分析结果。3.1 四方仪器整体解决方案的框架体系本方案框架分为监测感知层、数据解析层和业务应用层。监测感知层主要产品包括：场站级水平的甲烷排放连续监测系统、车载甲烷排放监测系统和无人机甲烷排放监测系统；源级水平的便携式红外热像仪和便携式大流量采样器。多款监测设备和传感器组合适用于天然气生产开采、加工、储存、运输等不同环节，全方位、全流程采集和测量甲烷排放浓度等关键信息。数据解析层的软件平台基于5G网络通讯实时传输并显示测量数据，实时计算排放率，并判定排放事件和量化排放。数据解析层各软件平台分析结果相互结合可为业务应用层的油气生产企业应用目标提供关键技术支撑。图1 四方仪器整体解决方案的框架体系3.2 高精度TDLAS甲烷传感技术可调谐半导体激光吸收光谱法（TDLAS）是一种特别适用于高精度探测空气中甲烷含量的先进光学技术。TDLAS基本原理为，使用可调谐半导体激光器发射出特定波长激光束穿过被测气体，通过测量激光穿透气体后的强度衰减度，可以定量地分析计算获得被测气体的体积浓度。图2 TDLAS传感器原理图四方仪器研制的高精度TDLAS甲烷传感器模组具有以下技术特点：测量精度高，最小检测限可达ppb级；响应快，最高检测频率可达10Hz；具有极高的甲烷选择性，抗干扰能力强；环境适应性强；使用寿命长；模块化设计，易于安装与集成。图3 四方仪器TDLAS甲烷传感器模组3.3 四方仪器场站级和源级甲烷排放监测设备的核心技术、主要功能和应用范围图4 四方仪器-油气行业甲烷排放监测整体解决方案的应用示意图3.4 油田生产区域的甲烷排放监测应用设计图5 联合站区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图6 油井区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图7 油田生产区域车载甲烷排放监测的行驶路线及甲烷浓度示意图立即扫码下载《天然气管网全域多维气体监测一站式解决方案》

图一 高精度手提式X荧光仪图二 高精度伽玛能谱仪　　2016年5月25日，863计划资源环境技术领域办公室在北京组织召开了“十二五”863计划资源环境技术领域“放射性矿产探测与开发技术”项目的技术验收会议。　　“放射性矿产探测与开发技术”主题项目立足于解决隐伏砂岩铀矿勘查、采冶过程中的关键技术问题，提升我国铀矿勘查技术与装备的研发水平，为保障我国中长期核能产业发展和国防建设对铀资源的需求提供技术支撑。项目针对隐伏砂岩铀矿勘查采冶过程中的关键技术问题，完成了隐伏放射性矿产识别技术、地浸采铀模拟与控制技术、脉冲中子测井与铀定量解释技术研究及高精度能谱探测仪器研发工作。通过项目攻关，研发了砂岩型铀矿成矿环境、砂体识别与定位技术、铀矿化信息探测技术及GIS综合预测评价系统 查明了砂岩铀矿多种矿物的溶蚀规律，创建了砂岩型铀矿酸法和中性浸出体系和络合物形成的理论模型 研制了高精度手提式X射线荧光仪、微束微区野外X荧光矿物探针、高精度伽马能谱仪、高灵敏度野外测氡仪、脉冲中子铀矿测井仪等设备样机，并开发了配套软件。项目取得的技术成果在我国新疆伊犁、内蒙古二连和鄂尔多斯等北方大型砂岩型盆地的铀矿勘查、地浸采铀生产中得到了较大规模的应用，具有良好的社会和经济效益。　　会上，验收专家组听取了该项目首席专家关于项目执行情况的汇报，审阅了相关验收材料，并进行了质询。经讨论，验收专家组同意该项目通过技术验收。

2月19日，科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类，列入关键技术攻关类的有：静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下： “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》精神，科技部会同有关部门，组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案，在此基础上启动该专项2016年度项目部署，并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容，以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下：1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术（关键技术攻关类）研究内容：面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求，开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究，包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究；完成全尺寸地面原理样机的研制，对关键技术进行地面试验验证，为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑，服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标：实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像，实现单帧幅宽不小于100km×100km，成像质量MTF×SNR优于5（太阳高度角20° 、地面反射率0.05）。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求，开展静止轨道高光谱成像技术研究，突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术，形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统，为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标：研制空间分辨率不低于25m（紫外至近红外波段）、50m（短波红外至中波红外波段）、100m（长波红外波段），波段范围0.3μ m～12.5μ m，光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程，单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限：5年拟支持项目数：3项1.3 大气辐射超光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求，开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究，进行指标体系和总体方案设计；开展高效率干涉成像技术研究，实现高性能干涉仪的设计和装调，突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术；开展低温光学和系统制冷技术研究；开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究；研制大气辐射超光谱探测仪工程样机；突破数据预处理和气体反演技术，开发数据处理软件系统。考核指标：谱段：3.2μ m～15.4μ m；光谱分辨率不低于1.25px-1（天底）、0.375px-1（临边）；空间分辨率（@705km）不低于0.5km×5km（天底）、2.3km×23km（临边）；幅宽不低于5.3km×8.5km（天底）、37km×23km（临边）；辐射测量精度：0.3K；光谱定标精度：0.2px-1；信噪比不低于30：1。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术（关键技术攻关类）研究内容：面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求，开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计；完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关，确保实现图像的高辐射质量和高几何质量；完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关，开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证；构建动中成像集成验证系统，模拟在轨动中成像过程，进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标：相机角分辨率：优于0.5μ rad；姿态机动速度：绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s；最大角速度不低于6° /s；最大角加速度：不低于1.5° /s2；动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s（三轴，3σ ）；系统在轨传函：≥ 0.1（Nyquist频率）；图像目标定位精度：常规推扫优于5m，动中成像优于30m（星下点，无控制点）。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术（关键技术攻关类）研究内容：面向应急遥感等迫切任务需求，开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究；开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究；研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制；研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究；形成标准化的分布式姿态测量与控制模块，网络化通信与数据共享模块，高精度遥感模块三大核心能力。考核指标：完成6～8颗分布式可重构卫星试验样机，实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证，完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统；姿态测量与控制模块，总重量小于1kg，实现三轴姿态测量精度优于10″ ，角速度测量精度优于0.001° /s，角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg，功耗小于1W，其包括星间通信数率大于30Kbps，距离大于20km，星地数据通信包括测控与数传，其中测控数据率上下行均大于30Kpbs，数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg，对地分辨率优于4m，幅宽大于8km；系统具有自主成像的能力，无控制点图像定位精度优于100m，通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限：5年拟支持项目数：3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术（关键技术攻关类）研究内容：面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求，开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究；构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元，能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究，并通过地面演示验证；研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术，如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术，及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制；开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究；完善微纳型遥感卫星的建造规范，为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标：完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元，完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元，实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性；对信息流标准化单元，基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2，载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限：5年拟支持项目数：2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术（重大共性关键技术与应用示范类）研究内容：研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范；研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术；研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术，研究全球典型要素的增量更新技术；研究毫米级全球历元地球参考框架（ETRF）构建关键技术；形成典型要素协同生产技术体系，开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标：标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字地表模型（DSM）、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素，满足10m～20m地表覆盖分类要求；信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理，典型要素提取自动化程度达到80%以上，精度达到像元和亚像元级；全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：5万；境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：1万；水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m～20m、要素信息提取准确率不低于85%；建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3～5个典型区域的要素信息产品。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术（重大共性关键技术类）研究内容：研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系，研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术，研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术，研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术，研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术；研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术；形成地球资源环境动态监测技术体系，开展相关领域的应用示范。考核指标：监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征，满足资源环境动态监测要求；高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%；实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理；对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年，形变时间序列监测精度优于4mm；具备资源与环境要素的年度监测能力，全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m；全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%；动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时；天地联合监测区域尺度200km～1000km，获取空间环境信息要素不少于4类，数据处理周期不超过2小时。选择3～5个领域开展应用示范。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明 ：鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术（基础前沿类）研究内容：针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求，开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关，研制原理样机；同时，探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法，研制原理验证样机。考核指标：探索导航定位新机理与新方法，并研制两类高性能原子自旋陀螺样机：（1）高精度原子自旋陀螺原理样机，实现漂移优于0.0001° /h；（2）金刚石色心原子陀螺原理验证样机，实现漂移优于10° /h。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术（基础前沿类）研究内容：面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求，研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术，构建陆海（含海底）一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统，包括高程基准（大地水准面）；研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法；完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验；研究海洋（水面、水下）融合导航技术和重力匹配导航技术，研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标：海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m；1×1海洋重力异常图精度优于± 3～5mGal；大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m；实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术（基础前沿与关键技术攻关类）研究内容：面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求，研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构；联合通信与卫星导航技术，建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系；以云计算、云存储技术为基础，突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术；开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究；突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术；开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究；联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络，研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台，开展应用示范。考核指标：能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据，处理能力不少于2000个站；实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理，满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务，以及毫米级至亚米级的定位服务；大众用户室外定位精度优于0.5m，授时精度优于1ns；形成相关技术标准规范建议，平台服务用户能力不少于1千万，每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术（关键技术攻关类）研究内容：围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题，面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求，研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术，通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等，构建大范围高精度室内混合定位示范系统，开发新型的核心芯片，研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术：无线定位信号载波频率及导航电文播发协议，室内特征获取与计算；地面基站及无线广播发射机关键技术；接收机核心芯片（射频前端及接收机基带信号SoC芯片）关键技术；接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法；室内定位接收机开发，室内GIS研制，室内位置服务应用系统构建。考核指标：室内定位精度优于1m；室内图像匹配精度达到亚像素；建立室内定位示范系统，定位区域可以覆盖大型城市，复杂建筑群广场面积达到50万平米以上，超大型机场日客流量超过20万；完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制；形成室内无线定位技术国家标准建议，核心理论方法论文不少于3篇，自主核心专利不少于10项。实施年限：5年拟支持项目数：3项有关说明：鼓励产学研结合，鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理（基础前沿类）研究内容：围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题，探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法，攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术，研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型，构建城市基础设施管理示范应用系统，促进我国地理信息系统创新发展。考核指标：理论上原始创新，核心理论方法的标志性论文不少于50篇，自主核心专利不少于20项；新型空间数据处理与分析算法不少于100种，实时动态可视化三角面片超过100万量级，GB级空间数据可视化速度优于秒级；研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统，示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用（关键技术攻关类）研究内容：面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求，研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术；研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术；研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术；研究北斗机载设备检测与适航评估技术；研制构建功能性验证系统，针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作；为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标：建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台，搭建广域航空安全监控网功能验证系统，形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求，告警位置信息不低于1次/min；北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求；监视航空器数量大于1000架，监视数据更新时间小于10s，三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns（95%置信度）；3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km，水平定位精度优于50m，矢量速度精度优于1m/s，数据更新率不低于1次/s。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系（关键技术攻关与应用示范类）研究内容：研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制，研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系；研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术；突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术，研建区域应急响应空间信息服务规范标准，构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统，以重点区域和典型突发事件为案例，开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标：形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范，支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力，协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段，实现分米级移动信息采集；完成应急服务演示系统研制，系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力；应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域，构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限：3年拟支持项目数：2项有关说明：鼓励产学研结合

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