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

苯系物（苯、甲苯、二甲苯等）的污染極大地威脅到人體的健康和生命安全，迫切需要高效、低成本苯系物氣體傳感器。然而，苯系物由于化學(xué)鍵較強(qiáng)而導(dǎo)致傳統(tǒng)的半導(dǎo)體氣敏材料難以對(duì)其高效檢測(cè)。本成果利用“催化-氣敏”串聯(lián)策略，通過設(shè)計(jì)CeO2/ZnO雙層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體氣敏材料對(duì)苯系物高效檢測(cè)。

本設(shè)計(jì)根據(jù)將ZigBee無線技術(shù)應(yīng)用在智能家居上，可實(shí)現(xiàn)一種可以監(jiān)控家庭老人活動(dòng)狀態(tài)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并通過因特網(wǎng)甚至是手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)家庭醫(yī)療保健這一理念，為構(gòu)建智能家居系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，通過家庭網(wǎng)關(guān)將家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)和外部廣域網(wǎng)溝通起來。 家庭網(wǎng)關(guān)是由家居內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)ZigBee協(xié)調(diào)器和PC機(jī)兩個(gè)部分組成，兩者各司其職，前者主導(dǎo)家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)，后者通過因特網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能提供了可能性。用戶通過家庭網(wǎng)關(guān)達(dá)到監(jiān)控家庭ZIGBEE節(jié)點(diǎn)的目的。 1、通過內(nèi)置微型傳感器，監(jiān)測(cè)老人身體狀態(tài)，包括站立、躺下、臥倒、慢跑、左側(cè)臥倒，右側(cè)臥倒，摔倒，緊急狀態(tài)這八種狀態(tài)； 2、通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)同時(shí)監(jiān)測(cè)多位老人的身體狀態(tài)； 3、老人在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可通過監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警； 4、報(bào)警信息可通過GSM模塊，以短信的形式發(fā)送給老人的監(jiān)護(hù)人； 5、監(jiān)控中心可以記錄老人的狀態(tài)信息，并可顯示狀態(tài)發(fā)生與持續(xù)的時(shí)間； 6、監(jiān)控中心具有事件功能，可向監(jiān)測(cè)儀發(fā)送時(shí)間提醒消息，提示老人吃藥，添減衣物等； 7、低功耗設(shè)計(jì)，便于攜帶和使用。

成果介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)與評(píng)估系統(tǒng)是在863主題項(xiàng)目—物聯(lián)網(wǎng)安全感知關(guān)鍵技術(shù)及仿真驗(yàn)證平臺(tái)的資助下完成。仿真平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)部署后的性能提供一個(gè)仿真測(cè)試和性能評(píng)估的環(huán)境，其特點(diǎn)是：不需要部署真實(shí)的感知節(jié)點(diǎn)。通過對(duì)物理信道的建模、無線信號(hào)特征建模、電源建模和通信環(huán)境建模，能夠最大限度模擬真實(shí)環(huán)境下的感知節(jié)點(diǎn)通信過程。仿真的結(jié)果是理論值，可以將感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的初始值，從而提高仿真的精度。其特點(diǎn)和指標(biāo)：（1）針對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境配置參與通信的感知節(jié)點(diǎn)屬性和參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)建模；（2）建模感知節(jié)點(diǎn)的電源模型；（3）根據(jù)用戶的需要選擇節(jié)點(diǎn)部署的方式，并可以對(duì)節(jié)點(diǎn)位置、屬性和參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整；（4）能夠加載待測(cè)的通信協(xié)議；（5）能夠根據(jù)部署的拓?fù)鋱D產(chǎn)生用戶編程模板；（6）理論上，待測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量不設(shè)置上限，但隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，PC的處理時(shí)間將延長(zhǎng)；（7）能夠仿真無攻擊或攻擊情況下，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、丟包率、延時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄窂介L(zhǎng)度、平均能耗和網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性等性能；（8）該平臺(tái)不受具體應(yīng)用的限制。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)技術(shù)原理：針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備規(guī)模龐大，部署費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以及部署前很難評(píng)估系統(tǒng)性能，部署后加載的協(xié)議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問題，研發(fā)了該平臺(tái)。該成果的主要?jiǎng)?chuàng)新性體現(xiàn)在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模、測(cè)試內(nèi)容和方法、仿真過程和結(jié)果的可視化顯示等方面，使得開發(fā)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易用，測(cè)試過程清晰、透明，測(cè)試結(jié)果可以分類比較。（1）在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模方面 該項(xiàng)目在感知設(shè)備部署環(huán)境方面，分別對(duì)室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境進(jìn)行建模。針對(duì)室外環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要考慮自由空間的情況下，根據(jù)設(shè)備部署在平坦區(qū)域和非平坦區(qū)域的不同進(jìn)行建模；針對(duì)室內(nèi)環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要根據(jù)多徑效應(yīng)、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領(lǐng)土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門和隔墻等）對(duì)信號(hào)衰減的影響進(jìn)行建模。在電源建模方面，主要是根據(jù)不同廠家的5號(hào)電池的放電曲線進(jìn)行建模，由其放電電流、放電電壓和持續(xù)時(shí)間來確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據(jù)不同的芯片類型，建模發(fā)射功率、接收靈敏度、RSSI、發(fā)送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數(shù)。（2）在感知層的測(cè)試內(nèi)容和方法方面該平臺(tái)主要針對(duì)感知層需要評(píng)價(jià)的性能，如：吞吐量、丟包率、延時(shí)、平均路徑長(zhǎng)度、能耗和連通度等，設(shè)計(jì)了其測(cè)試方法，新增待測(cè)性能可以通過組件的方式擴(kuò)展。為了實(shí)現(xiàn)相關(guān)性能測(cè)試，首先需要選擇設(shè)備類型和部署場(chǎng)景，如圖1和圖2所示。然后進(jìn)行部署，部署完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生5類文件，即：.ned文件，定義了感知設(shè)備部署后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設(shè)備之間的通信規(guī)則，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改和自定義；.ini文件，設(shè)備一旦部署完成后，其id號(hào)和位置坐標(biāo)將記錄在該文件中，設(shè)備移動(dòng)后，該文件對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值將自動(dòng)更新；.h和.cc文件，即用戶待測(cè)協(xié)議的源文件。一旦感知設(shè)備部署完成，平臺(tái)自動(dòng)產(chǎn)生這5類文件的初始框架，用戶只需要寫入待測(cè)協(xié)議的具體代碼，經(jīng)編譯器編譯后，即可進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)。具體協(xié)議的代碼可根據(jù)該項(xiàng)目組編寫的編程指南開發(fā)，其開發(fā)環(huán)境與C語言的開發(fā)環(huán)境類似，方便易用。（3）在仿真過程和結(jié)果的可視化顯示方面一旦待測(cè)協(xié)議編譯完成，平臺(tái)即可開始相關(guān)的測(cè)試，此時(shí)，用戶可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)選擇不同的參數(shù)，進(jìn)行測(cè)試。開始測(cè)試時(shí)，平臺(tái)將同步顯示協(xié)議的通信過程，如圖5所示。根據(jù)仿真測(cè)試結(jié)果，不同的協(xié)議可以進(jìn)行性能對(duì)比，如圖4所示為不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)平均能耗對(duì)比。該平臺(tái)可以在無攻擊和無安全機(jī)制、無攻擊和有安全機(jī)制、有攻擊和無安全機(jī)制、有攻擊和有安全機(jī)制等四種情況下，評(píng)估感知層網(wǎng)絡(luò)的性能，并將它們的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。國內(nèi)外同類技術(shù)對(duì)比：國際上類似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，不能仿真技術(shù)體制不同的感知設(shè)備，沒有對(duì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境等物理特征建模，而且無法接入實(shí)體設(shè)備，無法進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的仿真測(cè)試。即使有些工具可以仿真感知層網(wǎng)路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網(wǎng)絡(luò)的仿真環(huán)境，無法仿真系統(tǒng)的安全性能，無法動(dòng)態(tài)添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協(xié)議，但使用復(fù)雜，不易掌握，無法進(jìn)行多安全機(jī)制對(duì)比，無法接入實(shí)體設(shè)備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態(tài)，造成仿真結(jié)果與實(shí)際存在較大的差異。

物聯(lián)網(wǎng)感知大數(shù)據(jù)可信存儲(chǔ)與分析處理平臺(tái)（IOT-SeaCloudDM）：針對(duì)智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、車   聯(lián)網(wǎng)中各種采樣數(shù)據(jù)（包括各類傳感器、RFID、條形碼閱讀器采樣的時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)）的數(shù)據(jù)管理需求，  提供一個(gè)通用的感知大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，對(duì)各類相關(guān)的感知采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并達(dá)到如下目標(biāo)：（1） 提供 PB~EB 級(jí)的感知采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理與查詢處理。（2） 提供時(shí)態(tài) - 空間數(shù)據(jù)、采樣數(shù)值數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)挖掘。（3）在此基礎(chǔ)上，為各類智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)軟件支撐。

? 本技術(shù)是北京理工大學(xué)承擔(dān)的國家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃課題“農(nóng)藥水分散粒劑（WDG）的共性技術(shù)開發(fā)”的一部分，研究成果如下：（1）已完成丙烯酸系共聚物鹽分散劑的合成及工藝條件的優(yōu)化工作，并與北京廣源益農(nóng)化學(xué)責(zé)任有限公司合作完成了產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，并將在國家“十一五”攻關(guān)計(jì)劃的支持下進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。其中丙烯酸共聚物鹽分散劑在合成工藝上有創(chuàng)新，并填補(bǔ)了我國在相應(yīng)的農(nóng)藥WDG專用高分子分散劑的空白，產(chǎn)品性能達(dá)到國外類似產(chǎn)品的水平。（2）采用合成的丙烯酸共聚物鹽分散劑，并結(jié)合國產(chǎn)的其它一些助劑和填料

項(xiàng)目屬現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，圍繞農(nóng)田信息快速感知、穩(wěn)定傳輸和精準(zhǔn)管控三大瓶頸難題，在植物養(yǎng)分/生理/病害信息快速感知，土壤水/鹽/養(yǎng)分特性多維快速測(cè)試，農(nóng)田復(fù)雜環(huán)境下信息無線穩(wěn)定傳輸，基于作物生長(zhǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境調(diào)控和肥水藥精準(zhǔn)管理等核心技術(shù)取得了重大突破，自主研制了系列產(chǎn)品和系統(tǒng)，總體達(dá)到了國際同類研究先進(jìn)水平，部分達(dá)國際領(lǐng)先水平。相關(guān)成果已經(jīng)在全國20 多個(gè)省市的農(nóng)田、果園與設(shè)施農(nóng)業(yè)等推廣應(yīng)用，取得了重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，對(duì)推動(dòng)我國數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

成果簡(jiǎn)介：本技術(shù)是北京理工大學(xué)承擔(dān)的國家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃課題“農(nóng)藥水分散粒劑（WDG）的共性技術(shù)開發(fā)”的一部分，研究成果如下：（1）已 完成丙烯酸系共聚物鹽分散劑的合成及工藝條件的優(yōu)化工作，并與北京廣源 益農(nóng)化學(xué)責(zé)任有限公司合作完成了產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，并將在國家“十一五” 攻關(guān)計(jì)劃的支持下進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。其中丙烯酸共聚物鹽分散劑在合成工藝 上有創(chuàng)新，并填補(bǔ)了我國在相應(yīng)的農(nóng)藥 WDG 專用高分子分散劑的空白，產(chǎn)品 性能達(dá)到國外類似產(chǎn)品的水平。（2）采用合成的丙烯酸共聚物鹽分散劑，并 結(jié)合國產(chǎn)的其它

與高速飛行的飛機(jī)不同，微小型無人機(jī)體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動(dòng)力學(xué)信息。如何讓微小型無人機(jī)像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量，北航研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無人機(jī)飛行速度以及機(jī)翼微振動(dòng)的測(cè)量，為微小型無人機(jī)提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測(cè)量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測(cè)得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測(cè)量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了微小型無人機(jī)的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測(cè)試，流速傳感器的理論分辨力達(dá)0.11 mm/s,流速測(cè)量重復(fù)精度約為測(cè)量值的0.5%，響應(yīng)時(shí)間約為20ms。在10 m/s時(shí)，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準(zhǔn)則計(jì)算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個(gè)流速傳感器裝載到一個(gè)微小型無人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計(jì)誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機(jī)翼的微振動(dòng)信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機(jī)翼振動(dòng)頻率。這項(xiàng)研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場(chǎng)感知在微小型無人機(jī)姿態(tài)檢測(cè)、空速估計(jì)以及飛行安全監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，為無人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路與發(fā)展前景。