一、成果介绍

1.极端等离子体环境产生及调控技术（电气学院）

【成果简介】先进等离子体源研发及关键等离子体参数精准稳定控制是特殊电磁环境模拟、材料制备与处理等应用领域的首要环节。提出了基于多物理场耦合、多过程协同、多因素综合的系列等离子体发生方式及关键参数优化理论与策略，解决了极端等离子体电磁环境产生及关键参数调控难题；丰富了目标需求牵引下等离子体产生与调控关键基础理论及应用技术，相关成果成功应用于我国航天领域唯一国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟装置”极端等离子体环境模拟，并推广应用于聚变工程技术领域，建成国内首套可实现稳态峰值热负荷大于10MW/m²的高热负荷实验室模拟平台，填补了国内空白，为极端环境下特种材料服役性能检测与评价、新型材料改性与研发提供了重要条件保障。

【技术指标】（1）大体积高密度束流：典型工作气压（10²~10³Pa量级），上游最高等离子体密度~10¹⁴cm^-3，中下游等离子体密度~10¹³m^-3；最大束流直径>35cm，长度>170cm；具有良好清洁度；（2）稳态高热负荷水平：最高等离子体密度~10¹⁵cm^-3量级，峰值稳态热负荷能力>10MW/m²，中心最高磁场>2T。

【应用前景】空天环境模拟、先进制造、极端环境下特种材料服役性能检测与评价、新型材料改性与研发。

2.宽带一体化矢量信号发生与分析设备（电信学院）

【成果简介】本成果将宽带矢量信号发生与宽带矢量信号分析功能垂直整合为一个设备，采用PXIe总线模块化架构，便于集成应用。整机由仪器硬件、驱动、算法包和应用软件组成，借助高速ADC和DAC，采用数字上下变频技术，在保证1GHz带宽的基础上大大降低了校准复杂度，通过数字技术提升多项性能指标。成果的优势是不需要校准，且核心的EVM指标优于国外最高端产品，具有业界最高的发生与分析带宽，具有业界最小体积。目前已完成初样机开发、环境试验。

【技术指标】频率范围9kHz~6GHz、最高发生与分析带宽1GHz、EVM达-50dB、功率精度1dB、输出功率10dBm、支持BPSK/QPSK/16QAM等20多种调制方式，提供矢量信号、跳频信号生成、矢量信号、跳频信号分析等多个信号发生与分析功能。

【典型应用】该技术以射频微波芯片测试、高端软件无线电平台为应用场景，目前系统已经成功应用到某系统频谱监测。

3.无人机反制系统技术（电信学院）

【成果简介】针对复杂多变环境下对无人机及信号源定位困难、误差较高的技术难题，研发了无人机反制系统，实现对无人机的侦测、识别、干扰、诱骗等功能。该技术采用TDOA（时间差）定位，采用计算到达时间差的定位方式得到无人机发射位置，并采用认知无线电协议破解技术，通过分析提取无人机控制信号和图传信号特征（电子指纹ID）、信道分布、调制方案、编码方案等信息识别无人机类型、厂商等相关信息，同时采用频谱分析技术以及定制加密算法，实现无人机电子指纹ID的精准识别和保密传输功能，最终实现目标的实时高精度定位及追踪。

【技术指标】探测频段在10MHz~6GHz范围内，识别响应时间小于2s，侦察灵敏度小于-115dBm，探测识别距离大于12.5km，无人机定位精度小于10m，可同时探测识别25架以上的无人机。

【应用前景】该技术可广泛应用于国内现有反无人机侦测与干扰领域，目前已经应用于电力系统护网行动、会议保障、铁路监控平台建设等，并向武警系统等安防安保领域进行推广。

4.无人机复合探测识别技术（航天学院）

【成果简介】针对现有技术对无人机和飞鸟等低空目标探测识别困难的问题，研发了光学-激光复合低空目标探测识别技术与装备。该技术基于光学图像和激光微动频谱等多域信息融合机理，具有探测距离远、探测精度高、抗电磁干扰强等优点，能够有效解决恶劣天气及强光源背光照射条件下能见度低的问题，对目前的旋翼无人机和飞鸟等目标具有较高的识别率。

【技术指标】该技术对无人机外形、速度、温度、距离以及旋翼组数、旋翼转速、叶片长宽比具有较高的探测精度。微动速度分辨率优于0.02m/s，作用距离≥2km，数据率≥100Hz，无人机识别概率不低于85%。

【应用前景】该技术可广泛应用于低空目标探测领域，可满足重大赛事、会议等活动中的维稳和安防保障任务要求，也可用于机场净空探测任务。

5.高空风探测低成本低扰动棘面气球（航天学院）

【成果简介】高空风的观测主要应用于所有尺度和所有纬度的业务气象预报，也用于质量场(温度和相对湿度)的观测。大气中各种物理过程和天气的变化都是在三维空间中进行的，不同层次大气的性质各不相司，各高度上气流情况就有很大的差异，因此必须进行高空观测以取得空中各高度上的气象要素值。高空风的高精度探测对各类试验、飞机等空中运输工具航行安全以及气象等方面均有重要意义。

【技术指标】本产品采用的非膨胀型棘面气球，是专门设计为高精度测风用的气球，直径为2米，球面上有数百个突出物(角锥)，通过球体上的角锥实现更好的扰流，使球体升速稳定，在风速25m/s的条件下，在9km以下的升速精度为1m/s，由棘面气球轨迹的精确测量可以得出风速风向及风切变的详细资料，用于高精度测风。目前已完成几十次探空作业任务，实测结果表明测试的风速偏差≤士0.2m/s，风向偏差≤士2.5。

【应用前景】针对精确测量风速及风切变详细信息，引入超薄高分子有限变形薄膜材料和凸起构型，有效消除侧向风导致的水漂现象，建设低成本大批量产业化生产条件。为我国空间站的建立奠定了高精度高稳定气象气球的应用基础。

6.气浮式零重力模拟试验技术（航天学院）

【成果简介】针对航天技术研发和航天器研制中，在地面模拟零重力环境、实现航天器的低应力装配和高保真测试这一技术难题，研发了气浮式零重力模拟试验技术。该技术基于气浮原理，利用静压气体将物体悬浮起来，形成高刚度的气膜，创造近似于零摩擦的环境，实现对太空微重力环境的高保真模拟。发明了高保真零重力试验系统、高精度强适应性气浮式零重力模拟系统以及铅垂向高精度动态重力补偿和回转干扰补偿核心器件和装置，研制了国内精度最高、最完整的在轨服务技术验证平台，首次实现了全流程在轨服务技术的地面验证。该试验技术是一种解决航天器地面测试与在轨运行一致性问题最有效、最直接的途径，对于提升我国航天技术的创新能力、航天装备的研发实力、航天器研制效率、任务费效比具有十分重要的理论意义和工程价值。相关研究成果获国家技术发明二等奖。

【技术指标】该试验平台水平干扰力小于自重的0.5‰，铅锤干扰力小于1‰，三轴质心配平精度小于1μm。

【典型应用】该技术可广泛应用于航天等尖端领域的科研生产工作中的模拟、测试、试验环节，包括商业航天公司的微小卫星地面测试试验、高校航天方面学科的教学与实验、民用航天体验与科普教育领域。相关研究成果已成功应用于空间站核心舱机械臂地面零重力模拟试验、火星车月球车地面模拟试验等航天工业部门的型号及预研任务当中。

7.人眼安全波段相干激光测风雷达技术(航天学院)

【成果简介】针对大气风场信息在航空航天、风能发电和气象预测等领域的重要作用，研发了人眼安全波段的相干激光测风雷达系统。该技术以1.6mm窄线宽固体激光器作为激光发射源，采用激光相干探测方式，得到高分辨率、高精度的实时风场数据。已研发三代人眼安全波段相干激光测风雷达。完成国内首台全固态1645nm脉冲激光雷达系统样机，实现了晴空条件下大于5km大气风场探测，测风精度＜1m/s。相关研究成果已通过合作院所验收，系统已交付使用。第三代抗失调激光测风雷达已进入验证阶段，将大幅提升雷达系统运行稳定性。相关研究成果获航天科技进步一等奖等。

【技术指标】已完成首台模块化设计、风冷全固态脉冲激光雷达系统样机，种子光模块仅手掌大小，重量小于5kg；雷达探头尺寸47cm*43cm*23cm，重量小于25kg，可单人背负，实际测量中实现了10℃~40℃环境温度下系统的正常运行。

【应用前景】该项技术可用于大气风场的测量，描绘风廓线曲线，相关衍生技术可应用于激光微小振动测量。

8.航空用智能变色舷窗技术（航天学院）

【成果简介】针对现有航空用变色舷窗产品存在变色速度过慢、模式单一，影响客户体验感等问题，开发了基于智能光限幅吸波体材料体系制备而成的智能变色舷窗。该材料可以根据环境光的变化自动调节光线的透过率，从而达到光线限幅的目的，同时在光学和电学性能上同时拥有透明度和吸波性。采用该技术可以制造出具有多种功能的智能光窗，例如自适应调光窗、防紫外线窗、热隔离窗等。这些窗户不仅可以提高生活和工作环境的舒适度，还可以节省能源和降低碳排放。基于该技术，研发了面向C929大飞机的智能变色舷窗等系列产品，达到国际先进水平。

【技术指标】该技术制备的智能变色舷窗较波音787的智能窗，在响应时间上从约90秒提速至0.15秒，节省了近99.8%的时间，且无边缘效应，实现了更一致的视觉效果；阻光性能及红外线阻隔性能与波音787相同，以保证良好的航旅环境，同时拥有波音787不具备的独家多模式调控功能，光强调节范围可以从60%降至1%。

【应用前景】该技术可进一步拓展应用于飞机、高铁、汽车、建筑物等领域，为人们创造更加安全、舒适、环保的生活环境，其将成为智慧城市、智能交通、智能建筑等领域实现可持续发展和绿色生活的重要技术之一。目前，在上海飞机设计研究院客舱环境实验室已安装了首款新型飞机客舱智能变色舷窗。

9.高灵敏高分辨精准超声无损检测探头制备技术（仪器学院）

【成果简介】针对我国在钢铁及新材料行业，特别是大飞机、高铁等大国重器，在生产过程中的质量在线监控、运行及使用中对精准快速的无损检测的迫切需求，研发本技术。传统的无损检测超声探头都是采用压电陶瓷，最常用的是锆钛酸铅PZT。本技术成果研发了一系列单晶，均展现出非常优异的电机性能。研制的更精准的无损超声检测设备，将极大提高国产设备及器具的无损超声检测水平。由于其可以制作大带宽超声换能器，探头产生的声脉冲信号可以调制的非常窄，使其更适合分辨细微的结构差异，对判断细微地质结构，或者无损探伤中的缺陷类型具有重要价值。

【技术指标】沿晶体本征[001]c方向极化的PMN-33%PT单晶，其压电系数d33高于2500pC/N，超过传统PZT陶瓷四倍；电机耦合系数k33达到0.92以上，远远优于传统铁电晶体或陶瓷材料。

【应用前景】高灵敏，高强度的超声探头不仅仅可以助力B超，也可以应用于由于信号很弱、常规超声检测不到的特殊测试场合，如大飞机、高铁的加工制造及使用过程的监测等，也可以对大型地质结构进行检测。

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