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[成果] 1800120578 上海
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:在为期3年的研究中,课题组开展了北斗空间信号精度提升关键技术研究,突破了空间信号精度提升的模型、算法和策略,研制了数据处理系统和测试终端,并开展了大量仿真和实际数据试验验证。课题研制的数据处理系统已经实现了与北斗在线数据处理系统的并行运行。测试结果表明,新系统在线系统性能具有显著的提升,系统空间信号精度提高了40%以上。基于新系统提供的结果,北斗系统能够将重点服务区域内10米的定位服务指标提升至1~2米的水平。1.完成了空间信号精度提升算法体系的建立突破了光压建模、广播星历参数精化、电离层模型精化、广域差分性能提升等一系列关键技术,形成了北斗卫星导航空间信号精度提升的算法体系。2.完成了空间信号精度提升数据处理系统的研制基于以上算法体系,完成了空间信号精度提升数据处理系统的研制。作为北斗系统服务的核心系统,该数据处理系统在现有系统基础上进行了适应改造与扩建,实现了功能性能指标的大幅扩展和提升。3.完成了空间信号精度提升系统测试系统的建设依托现有北斗卫星导航系统,对部分现有系统进行适应性修改,建立了北斗空间信号精度提升测试系统。系统由空间信号精度提升数据处理系统、用户终端、现有地面数据采集链路、电文发送链路和在轨卫星组成。其中,数据采集链路利用系统现有链路进行改造完成,用户终端在现有用户装备基础上进行软件升级完成。
[成果] 1800120581 北京
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:“位置服务”是现代物流、公共服务、社会安全的重要技术手段,更是支撑经济和社会发展的重要基础。为此,位置服务关键技术攻关已成为国家卫星导航中长期规划的核心内容。新型位置服务技术已成为国家发展战略新兴产业的重大需求和国际科技经济竞争制高点。广域高精度室内外定位是位置服务的核心技术,是卫星定位领域亟待攻克的国际难题。现有卫星定位系统已解决室外定位问题,GPS因技术优势垄断几乎所有市场,使投资数百亿的北斗产业化面临困境。因此北京邮电大学邓中亮团队为完成“羲和”战略任务,打破GPS垄断,提升北斗竞争力,一直致力于建立星地融合定位新体系,攻克广域高精度立体定位关键技术,开发系列装置与装备,这对我国国防、经济建设和社会安全有深远意义。1.构建了北斗天地一体无缝深度融合定位新体系。发现了现有无线通信基站具有米级位置区分能力,提出了无线通信网耦合伪距测量理论方法,建立通信、导航融合新体制TC-OFDM,攻克了星地之间异构体制融合与精确测距的基础性难题,研制了时-频精确同步矫正TC-OFDM基站。2. 突破了通信导航融合网络中干扰抑制、微弱信号接收等技术瓶颈,提出异构体制融合的多径抑制方法,研发基于镜像传播非视距抑制技术,非视距定位精度大幅提高至米级。3.攻克了广域室内外无缝高精度立体定位的国际难题,研发了星地融合高精度定位技术与多路定位信号增强同步模块;研制了蜂窝基站网络差分气压高程测量装置;解决了北斗和GPS室内“最后一公里”瓶颈,实现了楼层房间精确定位。4.位置服务关键技术及应用平台。构建了广域室内外无缝地理空间信息框架,研发了大型位置服务平台系列技术及核心模组、天线、终端、基站等系列产品,显著提高北斗服务能力。 2011年,该项目在室内外定位节点间的高精度时间同步、定位信号设计与发播、弱信号检测、室内复杂环境下信号多维特征信息获取、融合伪距与差分的复杂室内环境空间定位、全拓扑室内多维定位地理信息系统、室内定位与室外定位无缝切换等技术方面取得了重大突破,完成了室内外高精度无缝定位原型系统研制,实现了基于基站的校园高精度室内外无缝定位,为平安校园建设发挥重要作用。
[成果] 1800120598 四川
TL8 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:可移动式中子成像检测仪依托于同位素、中子管、小型加速器等小型中子源,结构相对紧凑轻量化,造价和维护成本大幅降低,可实现待检对象的现场或在线检测,弥补了X射线等其它无损检测技术的不足,市场推广的潜质良好,但在国内尚是空白。仪器由小型加速器中子源、准直屏蔽系统、样品承载系统、成像系统、控制系统、数据采集处理系统及氚净化处理系统等模块组成。一、小型加速器中子源针对成像系统对加速器中子源中子产额和靶点直径的要求,小型加速器中子源采用模拟、验证、迭代的方式进行设计,明确影响加速器中子源小型化、中子产额、靶点等参数的jia吸收,所产生的次生伽马射线使用铅屏蔽的思路。因此准直屏蔽组件划分为四层,第一层为反射层,选择反射效果比较好(散射截面较大、吸收截面较小)同时又可较快地将14MeV高能中子慢化到3MeV以下的材料;第二层为吸收层,选择可较好地慢化和吸收3MeV以下中子的材料;第三层为γ射线屏蔽层;最外层采用钢外壳固定。采用蒙特卡洛方法计算确定了反射层、吸收层的厚度和长度。综合考虑成像位置处视场范围和中子注量率,确定了快中子准直屏蔽组件的几何尺寸,引出孔发散角等参数,完成了快中子准直屏蔽组件的研制。其结构如图4所示。热中子成像慢化准直屏蔽系统设计主要考虑以下几个因素:第一是需将14MeV氘氚中子源慢化到热中子能区;第二是保证引出中子束的热中子含量及强度较高;第三是在一定程度上屏蔽中子源,降低环境辐射剂量。通过理论分析和模拟计算确定了热中子慢化准直屏蔽组件分为六层:第一层为初级慢化层,材料采用钨,将14MeV快中子慢化到3MeV以下并增殖部分低能快中子;第二层为次级慢化层,材料采用聚乙烯,将3MeV以下中子慢化到热中子;第三层为反射层,材料采用石墨,将慢化后的中子反射到出口端;第四层为吸收层,采用硼聚乙烯吸收热中子;第五层次生γ屏蔽层,采用铅吸收次生伽马;最外层采用钢外壳固定。采用蒙特卡洛方法和正交化设计方法完成了热中子准直屏蔽系统的设计。其结构如图5所示。三、成像系统成像系统是检测仪关键部件,在整套仪器中起承上启下作用,其性能对成像质量、效率和成像方式至关重要。该系统包含4套子系统,分别为热中子在线成像系统(投影和层析)、快中子在线成像系统、NIP成像系统与胶片式成像系统,可以完成快中子数字成像、热中子数字成像、热中子层析成像、热/快中子胶片成像与中子成像板成像5种成像方式,分别满足不同的检测需求,可以根据检测对象的特征差异灵活选择,组成高低不同配置的成像系统。(一)中子在线成像系统中子在线成像系统主要由中子转换设备(热/快中子转换屏)、光学传输组件(透镜组等)、探测器(CCD等)以及其他附属组件构成。在线成像系统既可以开展单帧中子投影成像,也可以完成中子层析成像数据的采集。中子图像的获取采用面阵式探测器一次成像,系统结构示意图见图6。项目以效率优先,尽量降低本底噪声,与系统成像技术指标相匹配为基本设计原则,通过高效率中子成像转换屏研发、光学系统和屏蔽系统优化设计、深制冷大靶面数字成像设备的选择、全自动层析采集控制软件包的研发,成功研制了中子在线成像系统。(二)胶片离线成像系统胶片式成像系统属于离线成像系统,无法实现对实验样品的实时检测,但其具有使用条件简单灵活、可长时间曝光、本征分辨率高、成本低廉等显著优点,是一种不可或缺的成像技术手段。胶片成像系统包括感光胶片、摄片盒、摄片架、冲洗套药、胶片存贮柜、胶片干燥箱、观片灯等部件。系统以低灰雾度、高感光度为原则甄选特定型号胶片,选定与胶片特性配合最佳的冲洗套药,并采用铝材质以简单易用为原则设计加工摄片架和摄片盒。胶片摄片架设计图见图7。(三)中子成像板系统中子成像板成像是近十年发展的新型中子成像技术,其空间分辨率介于胶片成像和数字成像之间,对外界可见光并不十分敏感,取放成像板无需在暗室内进行,曝光时间较胶片短,易于数字化,成像灰阶达到16bit,高于胶片,在某些特定条件下是一种理想的胶片替代产品。以富士公司专用于中子成像的ND2025型中子成像板为原型,通过筛选制备成像层微晶、支持层、保护层及铁磁层,探索Eu2+离子含量对BaFBr:Eu2+的光激励发光性能的影响、Gd2O2S:Tb3+的尺寸优化及比例调控以及成型工艺的选择,成功研制了适用于检测仪使用条件的专用中子成像板,结合高精度中子成像板读出系统形成中子成像板系统。四、图像采集处理系统对于在线中子成像检测,数据采集处理系统至关重要,由于中子产额较低,系统信号较弱,采集到的图像不经后续处理难以判读。图像采集处理系统主要功能是控制成像系统进行图像自动化采集并对图像数据进行校正处理、图像显示及获取层析重建图像。该任务通过对电子耦合成像器件进行二次开发实现电子耦合成像器件的状态监测和参数调节、控制、中子图像数据的获取、显示;针对不同的噪声研发不同的校正技术,主要包括:暗电流校正、平场校正、白疵点校正、加速器功率波动校正、旋转轴校正、环形伪影校正、射线硬化校正等,在完成数据校正的基础上,利用FBP(滤波反投影算法)、SART(迭代重建算法)或FDK(锥形束重建算法)等重建算法对正弦图进行重建得到中子层析重建图像。五、控制系统的研制控制系统的主要功能是实现对加速器、样品承载系统及成像系统的远程控制,相当于整套设备的神经中枢,是检测仪非常重要的组成部分。控制系统包括加速器控制和样品承载系统及成像系统控制两部分,为安全和操作的便利性,两部分控制保持相对独立又和谐统一。其结构框如图8所示。小型加速器中子源控制系统设备分三个站,其中中央处理主站和远程I/O子站B在束线上,远程I/O子站A在高压头部内。三个站点通过光纤交换机以光纤介质相连,远程I/O子站将采集到的电信号转换为光信号传输回中央处理主站进行逻辑处理,再将中央处理主站处理后发送来的光信号转换为电信号送往各个电源,实现控制参数和连锁控制信号的采集、隔离、处理、逻辑运算和驱动输出。远程I/O子站放在符合EMC要求等级的机箱内,中央处理主站安放在控制台上。系统通过控制器接入主控制系统,上位机使用prodove插件直接访问控制器数据块处理需要的信息。系统共有76路输入输出量,其中I/O子站A有数字量16路、模拟量20路,I/O子站B有数字量24路、模拟量16路。六、氚净化处理系统根据小型加速器的特点和工作环境,设计合理的工艺流程,并在此基础上研制符合其要求的DTS-加速器的特排系统,使小型加速器运行过程排放的含氚废气满足氚排放管理限值。采用氢催化转化实验模拟。将氚尾气净化处理系统中的催化氧化反应床加热并恒温到180℃后,考察单程氢处理效率,使用氢气发生器产生200mL/min的氢气,与200mL/min的Ar混合后通过净化系统,使用气相色谱议测量净化系统前后的氢含量,检验除氢效率是否达到了99%以上;考察循环处理效果,向30L钢罐注入约2.80×10-2体积比的氢,进行循环处理。
[成果] 1800120628 山西
TL8 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:CT技术,特别是工业CT,一直是发展高科技产业和航空航天、国防装备等现代装备工业的重要基础装备,各个国家均列为核心技术进行保护。在工业领域,一些复杂的关键与重要部件的质量直接影响系统的性能,例如航空发动机叶片、航天飞行器执行部件、飞行器制导执行机构、引信、大马力柴油机缸盖等,均关系着整个工程系统试验、运行的成败,必须对其质量进行无损检测,将安全隐患消灭在萌芽之中。此类关重部件的共同特点是结构复杂、内部结构厚薄差异大,部分为高低密度复合结构。但是此类复杂结构件在进行X射线检测时,由于射线透射方向上等效厚度(相对于X射线的衰减能力)变化率较大,探测器成像系统动态范围有限,固定能量成像模式易出现过曝光和欠曝光的共存现象,投影信息缺失严重,从而影响CT重建图像的质量和检测灵敏度。国家自然科学基金科学仪器基础专项“能量自适应的X射线三维CT系统”(项目编号:61227003)的总体目标是研发一种成像系统与检测对象优化匹配的X射线三维CT系统,在不改变现有系统的物理组成的基础上,通过能量自适应控制、递变能量成像、高动态融合与重建等技术创新,扩展成像系统的动态范围,满足我国复杂装备产品质量检测需求,推动智能X射线CT成像技术的发展,提升我国X射线三维CT装备技术水平和国际竞争力。经过刻苦攻关,中北大学信息探测与处理山西省重点实验室的研究人员突破了成像系统与检测对象自适应匹配的X射线优化成像理论与方法,实现了能量自适应的X射线发生控制系统的自主研发,完成图像信息的优化获取;突破了递变能量下的射线图像序列融合理论和方法以及递变能量CT重构理论和方法,实现了复杂结构件的三维CT重构,完成能量自适应的X射线三维CT系统样机的研制,为我国智能CT的发展以及装备研发提供了理论支撑和技术保障。主要创新点如下:1.与检测对象相关的能量自适应的3D-CT成像理论和方法。根据检测对象的结构和密度自适应调节射线成像系统的能量,使成像系统与检测对象实现优化匹配,实现能量匹配的优化成像。2.与检测对象相关的图像序列非线性融合,使射线成像系统的动态范围得到充分的扩展,系统的检测灵敏度得到极大的提高。3.基于检测对象透照信息的X射线能量预测及反馈控制技术,保证系统优化成像的实现。4.与能量自适应扫描相对应的递变能量三维CT重建技术与系统,使CT系统的检测能力及灵敏度得到极大的提高。
[成果] 1800120629 安徽
X85 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:采用稳定同位素分析方法,可以准确估算大气中各排放源的排放总量,进而通过测量这些组分的浓度变化,评估它们的辐射效应,研究气候变化的趋势,在此基础上对工厂、城市实施“节能减排”发挥一定的指导作用。目前,国际上稳定同位素分析仪所采用的技术主要包括质谱技术、傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术和激光光谱技术三种。三者相比,基于质谱的同位素比值质谱仪(IRMS)研究历史最长,最初是伴随着核科学与核工业的发展而逐步发展起来的,其技术成熟度和分析精度最高,是目前进行稳定同位素分析的主要工具。但该类仪器结构复杂,造价较高,尤其是需要取样制样难以实现野外原位实时快速测量,很难得到大范围的推广应用。基于FTIR技术的光谱仪虽然可以在某些场合进行同位素分析,但是因其光谱分辨率受限,需较高气体浓度,且耗时长,体积大,价格高,操作复杂,很少作为专门仪器用于同位素分析。基于激光光谱技术的同位素分析仪,虽然进入市场相对较晚,但是因其高选择性、高灵敏度、体积小、响应快等优势,近年来发展迅速,已成为稳定同位素分析仪的主力军。波长调制离轴积分腔输出光谱(Wavelength Modulation Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy,WM-OA-ICOS)技术是新型超高灵敏激光光谱技术之一,利用气体分子在红外波段的吸收光谱并结合长光程光学无源腔技术,进行痕量气体探测和同位素分析,吸收光程可达数千米,测量灵敏度可达ppbv甚至pptv,这是普通的光谱技术如可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)和非分散红外光谱(NDIR)技术等难以达到的。因此,可广泛应用于CO、CO2、CH4、N2O等痕量气体浓度测量以及13C/12C、18O/16O、D/H、15N/14N的丰度测量。近3年来,中国科学院合肥物质科学研究院董凤忠研究员率领团队在中国科学院科研装备研制项目的支持下,成功研发了基于WM-OA-ICOS技术的同位素在线测量系统,突破了激光输出的在线锁频、长光程无源谐振腔体研制及光路调节、算法解析、温度和压力的精确控制等关键技术,研制出3套不同分析精度要求的激光同位素分析仪样机,并在大气环境监测、煤矿瓦斯溯源、温室气体排放源汇等领域的用户单位进行了现场示范应用,为我国大气环境污染物的实时监测及精确解析、煤矿瓦斯气体溯源及煤炭分层等提供了新的技术手段。相较于基于质谱技术的同位素分析仪和傅里叶变换红外光谱仪,该项目研制的激光光谱同位素分析仪可同时进行痕量气体浓度和同位素(13C/12C、18O/16O)丰度测量,精度与基于质谱技术的同位素分析仪相当;无需制备样品和任何化学耗材,运行成本低,性价比高;操作简单,测量速度快,无需专职的测量人员;无需标定,长时间基本无漂移;动态量程大,线性度高,有利于自然丰度下大差异的同位素测量;功耗低,体积小,便于携带,适于野外测量。稳定同位素分析在农业、生物、地球化学、临床医学、资源勘探、食品、核工业、生态环境科学和环保等领域有广泛的应用,尤其在大气、土壤、水质及生态环境研究中均可发挥重要作用,是环境监测和环境保护领域的重要组成部分。如:应用稳定性同位素丰度变化,确定温室气体和环境污染排放源汇;利用测定同位素比的方法,判定汽油生产厂家及其对大气的污染贡献;使用同位素稀释方法测定各种水资源中有害的微量元素含量,可监测水质质量;利用稳定同位素的示踪作用,可辨别温室气体的排放来源,检测CO2封存的泄漏,分析人类活动如化石燃料燃烧、水泥生产、养殖畜牧和农业生产等对温室气体排放的贡献。该项目研发的激光光谱同位素分析仪灵敏度高,响应速度快,操作简便,在环境保护、资源勘探以及农业等领域具有广阔的应用前景。
[成果] 1800120642 北京
X85 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:随着中国经济高速增长,地下水面临严俊的环境污染挑战。开展全国地下水水质调查与污染评价是摸清中国地下水水质污染状况、保障地下水质安全、支撑国家决策的重大地质工程。中国地质科学院国家地质实验测试中心、中国地质科学院水文地质环境地质研究所和中国地质调查局水文地质环境地质调查中心联合研究团队在饶竹研究员的带领下围绕地下水水质调查、污染评价新需求和检测技术难题,研究建立高效快速高通量地下水有机污染检测新体系;构建了地下水有机污染检测标准新架构;研发了地下水碳酸根、碳酸氢根野外现场快速检测新方法;研制了便携式碳酸根、碳酸氢根检测新设备;同时在地下水有机污染物在线自动检测、典型污染场地有机污染样品快速检测方面也取得了新突破。
[成果] 1800120543 湖北
TP2 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:项目团队攻克了特种光纤、宽谱光源、单频光纤激光器、光纤陀螺环、高速高精度解调仪等基础器件和关键技术,突破了光纤传感系统工程化产业化技术瓶颈,实现了保偏-光子晶体-掺稀土光纤等特种光纤技术集成;光源谱宽介于400~2400纳米可调且输出功率达到7瓦以上;单频光纤激光器3dB线宽小于1.1千赫;光纤陀螺环品种国内齐全且精度高达0.3‰;核心部件全部自主开发的解调仪实现了单通道及多通道同时运行时,达到4000赫兹的高速高精度解调。基于上述基础器件和关键技术的突破,该课题研制了温度稳定性显著提高、测量精度达到0.2/5P级、电流测量范围达到3.6万安培(电网一般为1200安培)的全光纤电流互感器系统,并为国家电网研究单位输出了成果应用;在国内,率先开发了BOTRD光纤传感系统并在电力电缆和铁路线上实现工程应用示范;率先实现了光纤光栅传感系统在大型复杂机械装备上的工程应用。
[成果] 1800120649 安徽
TM93 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:长期以来,国产频谱分析仪总体性能与国外先进水平差距较大,市场长期被国外公司垄断,67GHz频谱分析仪更是对我国实行严格的技术封锁和产品禁运。接收动态范围和频响平坦度是频谱分析仪的核心技术指标,此前与世界最先进水平存在较大的差距。该项目创新建立了频率范围覆盖67GHz的宽频带、大带宽、高灵敏度微波毫米波频谱分析仪平台,实现了从“窄带分析”到“宽带分析”的测试跨越;建立了宽频带大带宽信号快速接收处理模型和频谱直方图实时统计模型,突破大分析带宽下的实时处理技术瓶颈,使国产频谱分析仪具备大带宽瞬态信号实时测试能力,实现了从“稳态测试”到“瞬态测试”的跨越;建立了多参数分析体制,突破由单一频谱分析跨越到时域、频域和调制域多域关联信号分析的技术瓶颈,形成基于国产频谱分析仪的通信信号、雷达脉冲信号、RFID信号、广播电视信号等多种信号测试的解决方案,实现了从“单域分析”到“多域分析”的跨越;建立了核心整部件故障自诊断、嵌入式自测试自校准、整机环境适应性扩展等技术方法,突破工程化技术瓶颈,使整机环境适应性和测试稳定性显著增强,并且得到了市场的检验,受到用户好评;建立了开槽中心导体程序、光刻胶掩膜图形电镀、自动点胶贴片、自动测调等关键工艺方法,形成了设备数控化、装配调测自动化、生产数字化、管理信息化的产业化生产线,具备年产1 000台高端频谱分析仪的产业化能力。
[成果] 1800120110 四川
TL8 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:半导体探测器作为传感器,探测诊断X射线。将探测器分布设置为阶梯分布,提高位置分辨率,提高传感器在弱信号下的响应敏感,适应X光机焦点狭缝成像;旋转平台装置。该装置旋转平台,用于安装电路、探测器,具有水平调节功能。同时整个平台可以360度旋转。每90度有定位装置,自动定位,用于测量相互正交的两个方向上焦点的宽度,完成X光机焦点的长度和宽度方向的测试;自动采集软件。软件能对半导体器件的驱动单元进行数据初始化,控制参数设置,完成数据测试和分析。将高速数据采集和数据传输相结合,实现信号的实时处理;将两次成像的工作原理应用到焦点成像的测量中,无需知道焦点的准确位置,即可计算实际等效焦点在参考平面的大小;曝光量(mAs)的检测限提高到5mAs,减少曝光量,减少环境辐射;将测量范围扩大到30毫米,能适应焦点尺寸0.1~6毫米。即使在灯光野下焦点的像存在偏移,也能完全覆盖焦点成像的范围。
[成果] 1800120403 天津
P71 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该课题所属“深远海海洋动力环境观测系统关键技术与集成示范”项目。研制一型以波拍水翼推进为主驱动力,电动螺旋桨推进为辅助驱动力的混合驱动无人自主航行波浪滑翔器观测系统。该系统利用海洋波浪和太阳能源,实现长时序、大尺度的海水表层温度、盐度、流场以及海气界面风、温、湿、气压等环境参数的连续走航测量,具有北斗卫星通信、定点虚拟锚泊、路径自动跟踪的功能,完成海上航行监测试验。提交混合驱动无人自主航行波浪滑翔器观测系统工程样机2台,完成续航能力大于4000公里,工作时间大于180天的海上航行监测试验,并提交海上实时监测水文气象数据。课题成果:海洋机动观测技术研究组TOMOT(Team of OceanMobile Observation Technology)首先对波浪滑翔器的平台结构进行设计与优化,完成了水面母船、柔性吊缆和水下牵引机的设计加工和制造,实现了高效的波浪动力获取;其次,TOMOT对波浪滑翔器的电控和导航系统进行了优化设计,完成了低功耗大数据量处理控制系统的开发,以及基于视向跟踪和路径跟踪的导航算法设计和验证;此外,TOMOT搭建了波浪滑翔器的岸基监控系统,同时开发了基于谷歌地图的路径规划软件。TOMOT已经完成了多种型号波浪滑翔器的小批量生产,累计完成实海况环境监测示范14个月1.2万多公里,单次连续巡航监测可达60天1300公里。先后尝试进行了海洋气象走航观测、海洋水文观测和潜标定点观测实时水面通讯中继传输等测试。成果发表与人才培养:构建了海洋机动观测技术研究组TOMOT,培养博士研究生1名,硕士研究生6名。
[成果] 1800120203 北京
TL8 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该项目主要研究基于GEANT4软件包编写HEPP模拟程序,通过Monte Carlo模拟高能粒子探测器HEPP-L的探测过程,构建探测器质量结构模型,根据AE8和AP8模型模拟电子和质子的通量及能谱输入,生成类似星上探测得到的原始数据,进行粒子种类鉴别、粒子能量反演、粒子方向重建(投掷角)和粒子通量计算等,从而研究数据还原的逻辑和数据预处理方法。主要成果和结论:高能粒子探测器所提供的原始数据包括相对时间信息、事例的ADC道数、探测单元编号等,结合卫星的工程参数,如时间、温度、轨道根数等,并使用定标数据文件,通过软件实现原始数据到科学探测数据的转换。(1)基于GENAT4模拟软件包,搭建HEPP-L探测器质量模型,编写模拟程序。(2)编写AE8和AP8模型输出到GEANT4模拟程序的数据接口。(3)模拟反符合探测器,研究反符合逻辑。(4)研究电子、质子在LEDP中的能量沉积特征,设定并优化粒子鉴别条件。(5)模拟了电子和质子的能量响应矩阵,研究能谱反演方法,估计反演精度。
[成果] 1800120207 北京
U21 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:2015年中国铁路钢轨运营里程约12万公里,检测出重伤超过4万处,其中主要的钢轨探伤检测依靠人工探伤仪完成,人员因素大、效率低,耗费大量人力物力。近年来城市轨道发展迅速,据了解全国有30多个城市已做城市轨道交通规划,城市轨道在运营中也将产生钢轨伤损。这些钢轨伤损影响到中国普速铁路、高速铁路和城市轨道的行车安全,关系到国计民生,急需高速、综合、全面、自动化的智能钢轨探伤设备。该项目结合中国铁道科学研究院在铁道行业的优势及钢轨检测监测技术的专业强项、南京航空航天大学在电磁无损检测新技术的先进性、金鹰重型工程机械有限公司在轨道车载平台领域的优势及工业和信息化部电子第五研究所在仪器设备在可靠性的深入研究,形成产学研用相结合,优势互补,分工明确,共同承担“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”的研究。主要的关键技术问题有:高速检测(80千米/小时)超声和电磁关键技术、高速检测(80千米/小时)新型车载平台关键技术、重点区段钢轨断轨监测技术及大规模检测监测网络技术、集成应用技术和工程化产业化开发技术等。需要开展快速的综合的在役钢轨缺陷综合检测监测设备研发,拟开展的研究内容包括:钢轨缺陷高速超声波检测关键部件研发;钢轨顶面缺陷电磁无损检测关键部件研发;新型钢轨综合检测车车载平台研发;重点区段钢轨断轨监测设备及检测网络研发;钢轨综合数据融合及预警预报网络开发;钢轨综合检测监测设备应用开发;钢轨综合检测监测设备工程化产业化开发。
[成果] 1700510317 河南
[TP2, U46] 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:1、任务来源:车辆燃油系统是车辆的重要组成部分,直接影响车辆的性能与安全。油量测量的准确性是燃油系统性能的关键评价要素。而油箱往往是整车总设计中最后完成的,很多是不规则的,并且各款车辆的油箱也不尽相同。这也造成了车辆的燃油系统日趋复杂,并给油量的精确测量带来了难题。传统电容式油量传感器线性度较差,需经过对两管间距的修正来满足线性度要求,机械加工难度大,且安装工艺复杂,不密封,成本较高。不仅影响其使用效果,而且给量产化、标准化及通用化生产带来诸多麻烦。因此为了提高传感器检测精度、线性度和可靠性,由新乡北方车辆仪表有限公司提出可编程油量传感器的研究课题并承担该项研制任务。2、应用领域及技术原理:应用领域:该油量传感器是为多项重点工程配套的重要产品,如067工程、高新工程等,品种多,数量大,在特种车辆、船舶等领域也有广泛应用。同时,经过对市场的调查了解,该课题除了能应用在以上领域外,在其它军、民品科研生产单位、总装厂也有一定的需求。技术原理:该项目产品主要采用计算机微处理技术、软件编程技术、D/A数模转换技术等关键技术,完成对车辆燃油消耗的实时测量功能。该传感器由内、外管感应燃油液位的变化,将物理信号转换为电容信号引入前级振荡电路中,振荡产生脉冲信号;再由CPU单元采集该脉冲信号,并经过内部计算处理、软件设置,输出符合要求的方波脉冲信号或电压信号的参数值,从而在仪表终端显示燃油液位状态,满足实车工作需要。3、主要技术指标:工作电压:12V±1V DC;工作温度:-43℃~+70℃;输出信号:方波脉冲信号,峰峰值≮10V,占空比50%±20%;检测高度:根据容器高度确定;具有防尘、防潮、防盐雾性能;传感器耐压不小于0.1MPa;底座与负极不导通;可承受加速度30g,持续时间25ms冲击;5~500Hz,加速度1.5g~4.2g扫描振动。4、与国内外技术比较:1)采用分段测量积分算法;2)具有软件编程,在线检测功能;3)具有线性调节功能。5、成果的创造性、先进性:1)软件编程修正优化,线性可自由调节;2)概率统计算法消除液面抖动影响;3)可在线调试及检测;4)信号输出灵活可调;5)机械结构标准化、统一化;6)集成化程度、检测精度高;7)板间连接部分采用方便连接的FFC扁平电缆进行连接。6、作用和意义:该项目能够提高传感器的可编程化和数字化水平,填补了国内该类检测产品的空白。7、推广应用的范围、条件和前景:由于该项目针对装甲车辆、轮式战车、重型车辆等车辆研制,技术指标高、工艺复杂。如果对指标按照不同的领域进行相应调整,完全可以降低成本,并在民品等各领域推广,产生较高的经济效益和社会效益,市场前景十分可观。
[成果] 1800120252 上海
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:中国正在建设的北斗卫星导航系统已经实现了区域的服务功能,北斗系统的星座为GEO/IGSO混合星座,其性能指标与GPS、GLONASS等系统还存在一些差距。从能够获得资料来看,国外卫星导航系统性能指标的提升主要得益于以下几个方面的发展:卫星星座的完善,监测站网络的完善,信息处理系统性能的提升以及信号接收设备性能的提升。北斗系统区域星座已经组网完成,而考虑到系统的安全性以及可靠性,运控系统无法在境外布站。因此,北斗系统性能指标提升需要在信息处理系统能力的提升以及信号接收设备性能提升两个方面进行。为提升北斗区域导航系统竞争能力,课题致力于北斗空间信号精度提升的相关研究工作,研制北斗系统性能提升软件系统和试验设备,实现北斗空间信号指标显著改善:UERE达到1米,UDRE达到0.5米。(1)抗干扰算法的研究和工程实现。(2)完成了空间信号精度提升系统的研制。(3)完成了空间信号精度提升系统测试系统的建设。(4)完成了空间信号精度提升系统的综合评估测试。
[成果] 1800120041 河南
TP2 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:基于不同土壤状况、土壤类型介电系数不同的原理,采用柔性电路板技术,研发冻土和干土层自动观测仪器,已研制出5套样机,分别安装在黑龙江佳木斯、内蒙古满洲里、甘肃武威、青海刚察、河南郑州;样机满足以下技术指标:测量深度:100~320厘米;垂直分辨率:2.5厘米;土壤温度测量范围:-45℃~+75℃;土壤水分测量范围:0~100%(体积含水量);土壤水分精度:绝对误差±2.5%(体积含水量);温度精度:±0.5℃。同时,研究设计出冻土及干土层自动观测仪监控软件、标定软件;对典型土壤类型冻结特性技术进行了研究,研究沙土、壤土、粘土这几种典型土壤类型冻结特性;冻土及干土层测量传感器获得发明专利;完成3篇研究论文,在国际会议上交流2篇。任务完成情况:(1)根据项目任务书要求,样机研制了5套,建设了5个冻土及干土层观测试验站,传感器获得发明专利1件;获实用新型专利1件。(2)研制开发了基于公共通讯网络的冻土及干土层自动观测仪监控软件、浏览软件和标定软件。(3)建成了冬季模拟环境实验室,通过实验完成了冻土及干土层判别的数学模型。创新点及项目所解决的关键技术:(1)结构创新。采用插管式结构,不破坏土层;采用可挠性较好的柔性电路板,提高了垂直测量分辨力,减小了传感器测量误差,垂直测量分辨力能够达2.5厘米,重复性误差≤0.5%,任意两个传感器测量的一致性误差≤1%。(2)性能创新。采用高频电容测量技术,准确检测不同的土壤水分,保证了信号的真实、准确性。传感器测量的土壤水分分辨力达到0.1%,误差±2.5%(实验室标定后);采用高性能、高精度嵌入式微处理器技术,完成频率信号的计算处理,保证各种测量数据的计算精度。(3)应用创新。土壤水分、地温、冻土深度及干土层厚度多参数融合测量;采用模块化设计,安装维护方便,传感器可根据不同用户或地区的测量深度的需求配置,测量深度可为80厘米倍数但不超过320厘米。(4)集土壤水分、地温于一体的垂直高分辨率新一代土壤水分传感器技术;不同土壤类型和不同含水量的结冰特性技术研究;建立介电系数、地温、土壤水分与冻土和干土层关系的数学模型,自动监测冻土和干土层技术。
[成果] 1800120072 北京
X85 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:高密度监测分析仪由取水单元、监测单元、GPS 定位单元、终端处理单元4个单元组成。取水单元负责完成水样的采集和信息传输,包括水泵、管路、电磁阀和水样过滤等系统;监测单元负责完成水环境信息的获取,由水质分析仪和全球卫星定位系统组成;GPS 定位单元负责精准的GPS 定位;终端处理单元负责对信号进行处理、传送及数据的储存和管理。水质监测环境的指标涵盖了水质基础指标、营养盐指标和有机物指标,具体包括水温、pH、浊度、氨氮、硝酸盐、COD、TOC、电导率等。 该仪器系统的特点是:(1) 测量周期短,可以采集较多的数据且测量的参数种类较多,更利于对当地水质的分析;(2)仪器直接测量,不需要试剂;(3)采用自动压缩空气吹洗系统,几乎“零”维护;(4)提供3千瓦 汽油发电机供电,仪器具有防水功能,几乎适用于任何船只;(5)具有GPS 定位功能,能实现互联网历史航线曲线查询,方便数据的分析;(6)仪器人机界面更人性化,具有8参数数据实时显示、历史曲线分析、历史数据保存及导出功能等,方便数据分析处理;(7)具有水下自动采样及过滤系统,能适应更加恶劣的水质;(8)自动化控制,操作及维护简单方便。
[成果] 1700240816 广西
U46 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:中控台按钮开关,是一个安装在汽车中控台仪表板上的一个部件,用于安装和连接固定各种功能的按钮开关,以方便实现对按钮开关的操控。该按钮开关通过一定的装配结构设计,一方面实现与汽车中控台仪表板的连接固定,另一方面实现与按钮开关的连接固定。中控台按钮开关的结构设计,关系到中控台按钮开关总成的装配质量和生产成本,关系到按钮操作的触觉感受,以及外观美学效果。一般来说,现有的汽车中控台按钮开关及其壳体都是成熟的技术和产品,基本上都是塑料材质产品,基本上都能够实现与汽车中控台仪表板和按钮功能开关的匹配。然而部分汽车中控台按钮开关壳体结构设计还是存在一些缺陷。例如,外观美学效果不佳,与汽车中控台仪表板的连接固定,以及与按钮开关的连接固定不牢靠,导向精度不高等问题,会导致按钮开关壳体松动,按钮开关失效等问题。因此,设计一款结构优化的汽车中控台按钮开关壳体将对汽车中控台仪表板按钮的操控起到良好的效果。针对现有技术中的不足,该研究成果旨在提供一种结构紧凑、导向精度高、寿命长、有较好美学效果和良好触觉效果的汽车中控台按钮开关,有利于提高汽车中控台按钮开关的使用效果。一种汽车中控台按钮开关的结构组成,包括:按键面板、壳体、封板三大部件组成。其中按键面板又由五个小的按键帽组成。一种汽车中控台按钮开关的结构优点是:按键面板的背面设计有“十”字形导向腿,与壳体的“十”字形导向槽匹配,确保按钮操作的导向精度,不会产生偏置现象。壳体两端设计有插入卡位结构,确保壳体插入安装到中控台仪表板后固定牢靠,防止壳体松动脱落。封板两侧面共设计有六个卡位结构,确保封板安装到壳体后固定牢靠,防止壳体内部的电子元器件松动脱落。按键面板上表面采用双弧面设计,其中一弧面较平坦,另一弧面较凸出。凸出弧面与平坦弧面渐渐过渡连接,在连接处形成连续的相贯曲线。既体现了按钮开关立体质感的美学效果,也加强了按键操作的触摸感。综上所述,一种汽车中控台按钮开关结构紧凑、导向精度高、寿命长、有较好美学效果和良好触觉效果,有利于提高汽车中控台按钮开关的使用效果。
[成果] 1700240012 广西
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:GPS 已经在全世界得到了广泛的应用,但大多是在信号条件较理想的环境中。当信号条件不理想时,例如在室内、森林和城市等环境中,遮挡、多径和干扰等现象较严重,GPS 就得不到很好的应用。而这些环境恰是人类活动的主要场所,在这些环境中有很多重要的GPS应用需求,高性能GPS卫星导航接收机正是为满足这一需求而产生的,成了导航领域的主要研究方向。而 GPS 信号的高灵敏度捕获算法处在 GPS 接收机基带信号处理的最前端,是提高 GPS 接收机性能的关键。该发明涉及GPS(Global Position System,全球定位系统)弱信号捕获领域,具体涉及一种 GPS 信号捕获方法与系统。该发明所要解决的技术问题是提供一种 GPS 信号捕获方法与系统,该方法与系统能够有效降低在傅里叶变换过程中由大多普勒频移引起码片速率变化而造成的相关功率损失。该发明公开一种 GPS 信号捕获方法与系统,该方法与系统将快速傅里叶变换 (FFT)、双块零拓展 (Double Block Zero Padding,DBZP)、差分相干、频差修正等技术有机地结合,使其既能实现高效快速的 GPS 信号捕获,还能改善快速傅里叶变换计算过程中由大多普勒频移引起码片速率变化而造成的相关功率损失 ;此外,频差修正技术还能够削弱残余多普勒频移误差造成的功率损失,并实现高效快速的捕获。
[成果] 1700240021 广西
X85 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:随着工业化进程的加快,湖泊、河流和近岸海域等水体的富营养化现象越来越严重,对水体中富营养化的氮、磷等营养盐的原位监测成为环境监测的热点。原位监测是指在水质污染的现场做实时实地的自动测量。然而由于原位自动监测仪长期置于污染的水体中,原位自动监测仪的表面、流路管道和光学窗口等部位容易附着生物,以及受到水体腐蚀破环,从而导致仪器不能正常运转而瘫痪,这已成为原位自动监测仪应用中的难点之一。该发明的环境水体原位自动监测仪智能全密闭自脱式外壳,是对“带自脱式外壳装置的环境水体原位自动监测仪”进行的改进,以非结触式磁力驱动为动力,实现智能全密闭。其特征在于:收线轮设置磁导体,与其相关的机械部分和电器部分还包括磁力部分。而且将收线轮设置在机壳外部,与其相关的机械部分和电器部分以及包括的磁力部分,均设置在机壳之内。由于采用非接触式驱动、滑轨设计和磁控开关检测,因而实现了智能全密闭,更好的满足水下工作的需要,由一套机械部分、电器部分和磁力部分来实现对各层保护膜的脱离,机械结构大为简化,实现了收线的闭环控制,使外保护层剥落的可靠性进一步提高。该发明的主要设计是基于仿生学原理,模拟蛇脱皮的原理,在原位自动监测仪的外面包裹多层薄的保护膜,每隔一段时间自动将最外的一层薄膜剥去,从而达到自动清洁原位自动监测仪外壳的作用,这样就可以很好的解决原位自动监测仪外壳受生物污染而无法工作的问题。
[成果] 1700240131 广西
X85 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:近年来随着工业化进程的加快,近海海域污染加剧,水域中氮、磷等营养盐类和铁、锰等微量元素以及有机物的含量大大增加,海域富营养化问题日益突出,促进赤潮生物的大量繁殖,有害藻类水华(赤潮)的发生频率、规模和危害程度有愈演愈烈的趋势。水质恶化,鱼虾等水生动物无法生存,水体的生态平衡遭到破坏,水体富营养化已成为困扰全球的水环境问题之一,所以对水体中营养盐的监测已成为环境监测的重要组成部分。水下水样的精密在线采样作为海洋水体中营养盐的监测的前提变得非常重要。该发明专利涉及一种水下采样设备,特别是一种用于水下在线、高精度的采样器。水样采集器是为了监测水质污染情况,了解海水、湖水、江水、河水、饮用水等是否超过要求的指标。针对现有技术的不足,提供一种实时、高精度的的水下采样,对水下不同深度水质的精确分析提供可靠的技术支持。基于光栅尺的水下水样精密在线采样器,包括外壳、电池盒、电磁阀电源线、电池盒固定槽、采样注射器垫板、光栅尺固定基座、步进电机和丝杆固定基座、光栅尺、光栅尺托板、步进电机、光栅尺数据线、步进电机电缆、控制电路板电缆、步进电机控制箱、控制电路板、传动机构、丝杆、采样注射器、采样注射器固定架、电磁阀垫板、过滤器、电磁阀固定架、电磁阀,其特征是:采样注射器固定在与丝杆套装的传动机构上,传动机构通过光栅尺托板与光栅尺连接,采样注射器的针头与电磁阀的管道连接,采样注射器的活塞柄固定在传动机构上,步进电机固定在电机和丝杆固定架上,步进电机和光栅尺分别通过步进电机电缆和光栅尺数据线连接到步进电机控制箱内。电磁阀选择流通的管道主要由采样注射器的活塞上下移动决定,采样注射器活塞的移动由步进电机带动传动机构的运动产生。电磁阀通过导线与电池盒连接,控制电路板、步进电机、光栅尺分别通过控制电路板电缆、步进电机电缆、光栅尺数据线与控制箱连接。基于光栅尺的水下水样精密在线采样器的工作过程是:工作时,由控制电路板上的键盘输入数据给步进电机控制箱,步进电机控制箱输出信号驱动步进电机转动,步进电机带动丝杆转动传动机构,使采样注射器活塞上下移动,此时控制电磁阀管道的选择,采样注射器活塞向下移动时采样注射器将水样通过过滤器过滤后采集进来,采样注射器活塞向上移动时注射器将水输送出去,由此实现了水样的在线采集,在活塞移动的同时,光栅尺与传动机构通过光栅尺托板连接记录下活塞移动的位移,并将结果反馈给步进电机控制箱,通过计数的方式采集到定量的水样,由此可以实现高精度的采集水样,另外信号通过RS485将结果输送到上位机,这样可以实现实时的控制。
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