武汉大学张永军教授项目组在国际上首次提出摄影测量遥感的科学概念，构建了多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理技术体系，突破了匹配干扰地物快速智能分割、语义辅助几何处理与大范围影像镶嵌合成、地物信息智能提取等关键技术，成功研制出我国首套多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理系统MIPS。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 武汉大学张永军教授项目组在国际上首次提出摄影测量遥感的科学概念，构建了多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理技术体系，突破了匹配干扰地物快速智能分割、语义辅助几何处理与大范围影像镶嵌合成、地物信息智能提取等关键技术，成功研制出我国首套多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理系统MIPS，相关技术理论《多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理技术及应用》2021年荣获测绘科技进步特等奖。 技术特色： (1) 首次提出基于人工智能技术的多模态卫星影像语义分割与几何处理融合新理论。创建了卫星影像跨域稳健语义分割技术，通过自适应增量优化提升深度分割网络模型的迁移性和普适性，保证多类型地物语义分割的时效性、容错性、稳定性和区域一致性。 (2) 通过语义分割结果全自动进行多源地理信息控制点粗差剔除，实现超大范围多模态影像精准几何处理；提出辐射不变特征变换算法进行多模态影像高可靠性匹配；单台机器2.5分钟可完成8000景卫星影像的并行区域网平差，大幅提高了自动化处理精度和效率。 (3) 突破了基于深度学习的多视遥感影像三维地形及大范围合成影像智能生成技术，采用物方半全局优化提升困难区域的密集匹配精度，并在语义分割结果的辅助下进行大范围遥感影像无缝镶嵌合成。 (4) 基于深度学习进行建筑物、道路、农作物等典型地物目标语义信息智能提取；基于多尺度语义分割网络融合经验知识实现建筑物矢量边缘精确提取；结合语义分割和多起点中心线追踪优化提取道路网拓扑矢量；基于3D卷积和注意力机制实现多类农作物精细分类及其时空特征智能提取。 (5) 构建了全新的多模态卫星遥感影像几何语义一体化智能处理技术体系，研制出我国首套自主产权的多模态卫星影像一体化摄影测量遥感智能处理软件系统MIPS，其数据处理效果和效率均有明显优势，显著提升了融合处理的精准度和智能化水平。 先进性 MIPS具备快速语义分割、语义辅助精准几何处理、三维地形提取与多影像时序合成、地物语义信息智能提取等特色功能。系统采用最新的卫星影像摄影测量处理、多源影像融合、语义信息提取的相关理论与方法，结合先进的计算机技术、CPU/GPU两级加速并行处理及深度学习技术，处理效果和效率均明显优于国内外同类软件。例如单机情况下19小时即可完成1551景2米分辨率卫星影像的全自动处理，包括云区检测、影像融合、影像匹配、区域网平差、正射影像纠正等全部处理流程。语义分割结果约束的立体卫星影像区域网平差自动化程度和精度均显著提升，例如在1:1万基础测绘产品DEM/DOM的辅助下，高分七号立体卫星影像的全自动处理高程精度从2.6米大幅提升至0.8米以内，镶嵌接边精度优于1像素。

西北工业大学翱翔系列微小卫星团队于2017年被评为“微小卫星技术及应用国家重点领域科技创新团队”，该国家级创新团队依托“微小卫星技术及应用国家地方联合工程实验室”，已经具备了微小卫星系统设计、集成、测试、试验、测控和应用的较为完备的研究条件和雄厚的科研实力。翱翔系列微小卫星产品包括2U至27U的全系列标准化的立方星平台，以及部署器、星载计算机、飞轮、磁力矩器、ADCS、电源等20余种标准化模块化的立方星部组件，已成功应用于国内外十余颗卫星的在轨运行，技术成熟可靠。 翱翔之星：2016年6月25日，自主研制的世界上首颗12U立方星“翱翔之星”，搭载“长征七号”液体运载火箭于海南文昌卫星发射中心首飞，开展人类首次大气层外自然偏振模式探测，也是我国首颗不依赖国家测控网而完全自主测控的卫星，其设计标准已成为国际标准。   行云试验一号：2017年1月9日，与航天科工集团联合研制的“行云试验一号”2U 立方星，搭载“快舟一号甲”固体运载火箭于酒泉卫星发射中心成功发射，验证低轨窄带卫星通信技术。   翱翔一号：l2017年4月18日，自主研制的“翱翔一号”2U立方星搭载宇宙神5运载火箭在美国卡纳维纳成功发射，并经天鹅座飞船转运至国际空间站，5月15日由国际空间站成功部署入轨。“翱翔一号”卫星是欧盟QB50国际大科学计划的36颗卫星之一，开展人类首次低热层大气探测。  

2016江苏省科学技术奖一等奖，“卫星通信具有覆盖广和不受地域限制的优势，但是受到遮挡以后，信号就会不好，而且通信的成本太高，2M带宽每小时就要花费几千元。而随着3G、4G的普及，地面无线通信已经发展得相当完善，但是在地面基站未覆盖区域，或基站一旦受到洪水、台风、地震等自然灾害破坏时，就无法通信了。正是基于这两个通信系统的特点，我们‘取长补短’，巧妙地将两种通信系统融合起来，研制完成的系统可以根据不同策略自适应地选择地面通信链路或卫星链路”。

WH311简述地下水位监测实施方法地下水位在线监测系统被广泛应用于地下水深井水位测量，矿山水位计深井测量，地热井水位测量。其测量范围能够达到100米，300米甚至1000米，主要是基于WH311内置超强抗高压高密封性传感器芯片，一体成型结构，三重防雷工艺。信号传输采用级别的抗拉抓力钢丝电缆，确保测量信号能实时的，高精度稳定的输出显示。 地下水位在线监测设备 监测液位温度，液面到泵端水位变化的连续测量 　　WH311地下水位在线监测系统工作原理： 　　 WH311地下水位在线监测系统根据压力与水深成正比的静水压力原理，运用水压敏感集成元器件做深井水位测量仪传感器探头，当传感器探头固定在水下某一测点时，该测点以上水柱压力高度加上该点的高程，即可间接测量出水位高低（水面到井口的距离）；直接测量出的是传感器探头以上深井的液位实际高度。   　　WH311地下水位监测仪主要技术指标   　　WH311地下水位监测仪生产工艺： 　　 深圳市东方万和仪表有限公司引进欧洲的三重防雷，和六道防水工艺，保证了长期深井水下工作的IP68防护等级。   　　WH311地下水位监测仪产品特点 　　1、特别适合深井或地下水位监测 　　2、采用静压式原理，激光标定零点、满量程 　　3、厂级别铠装钢丝电缆 　　4、三重防雷模块，保障野外测量更安心 　　5、液位温度一体式，可同时测量温度和液位 　　6、量程可做到1000米深井液位测量 　　WH311地下水位监测仪应用 　　1实时监测深井地下水的实际水深，然后低位停泵（防止深井泵空转烧坏）。 　　深井液位监测因为其测量的特殊性,超声波等非接触的无法有效传输信号,磁翻板,气泡式无法做这么深的量程,故只有选择WH311投入式深井液位探头,保证在1000米水下(承受100Bar水下压力还要保证密封性). 　　 WH311地下水位监测仪信号传输采用级别的聚氨酯钢丝电缆(放的过程中,一定要注意对电缆的保护),确保测量信号实时的,高精度稳定的输出。然后显示器会有两个继电器开关量输出，在低位的时候（这个值用户可以根据工艺自行设置）自动停泵。 　　地热温泉井温度液位一体式测量 　　很多地热温泉井需要实时监测实时的液位和温度变化，WH311-DZ温度液位一体式测量仪根据地热温泉井的特性而特殊设计，温度液位一体式探头直接传输温度和液位双信号，双4-20mA传输也可以RS485通讯协议输出。配套WH6双通道显示器，上面实时显示水位，下面实时显示温度。 　　WH311地下水位监测仪获得了欧盟，美国等多国认证 　　应用案列分析： 　　 东方万和仪表的工程师帮助了贵州地质局，吉林大学地球学院，新疆地震局等数十家用户实现了深井液位实时监测和低位停泵功能。 　　SGS通标标准技术服务有限公司（通标、SGS中国、SGS通标）是全球公认检验、、测试和认证机构，WH311地下水深井水位测量仪通过了SGS通标的校准证书，证书编号：200006512，证书记载东方万和WH311的误差为0.009mA,实际精度超过千分之一，达到了万分之六误差范围之内。 　　 东方万和仪表的工程师帮助了中铁四局，中国建筑第二工程局，葛洲坝南京地下空间等数十家用户实现了水位实时监测并带记录功能，数据可以用U盘直接导出。现在我们重点分析一下葛洲坝南京地下空间记录监测方案 　　WH311地下水位监测仪拥有了很多用户，从2013年到现在6年间，就已经有超过100000家用户选型WH311水位测量仪，解决深井液位显示报警的问题。东方万和仪表先后为贵州地质局500-1000米深井液位监测系统，武汉地震局80米地下水位监测项目，清华大学，吉林大学地球学院地下水深井液位监测.万和仪表致力于给用户工程师提供高精度,高稳定的测量方案，为用户解决深井液位测量难的问题。

欧美大地仪器设备中国有限公司（简称EPC）成立于1987年，是中国内地、香港和澳门领先的高科技测试仪器全面解决方案的提供者。 EPC总部设在香港，在全国有11个办事处，在香港、广州、上海和济南设有售后服务中心。EPC是欧美大地科技集团（简称ETG）旗下的旗舰公司，还包括广州欧美大地仪器科技有限公司、广州欧美大地仪器设备有限公司、上海欧美大地国际贸易有限公司、北京欧美大地仪器设备有限公司、广州岩泰高新技术工程顾问有限公司等。 EPC深耕中国内地、香港和澳门30余年，营销网络覆盖全国，并拥有超过200多位经验丰富的员工，为包括勘察、设计、质检、施工、监理和运维单位，以及各高校和科研院所提供了周到的产品技术服务和解决方案，用户遍及建筑、交通、铁道、水利、地质、电力、海上风电、环境等行业。凭借独有的众多世界知名产品代理权，以及强大的产品销售和技术服务能力，EPC赢得了业界的普遍赞誉。EPC将秉承“保证工程质量，降低工程成本，加快工程进度，减少工程风险”的企业使命，坚持以客户为本，用心解决客户最迫切、最实际的需求，引进世界先进的技术和专业的产品，为客户提供一流的土木工程仪器设备解决方案。  

在结构构成极为精密复杂的卫星内部，微振动无法避免、十分难控，载荷几乎不可能时刻保持稳定，在几百甚至几千公里的太空中，卫星载荷一次微小的振动，都会差之毫厘，谬以千里。所以，载荷控制精度指标一直难以实现数量级提升。 团队采用“无线能量传输”技术，研发了基于同轴结构耦合结构的无线能量传输系统，可以实现卫星与载荷的物理接触彻底隔绝。该系统由发射调节器、发射耦合器、接收调节器以及接收耦合器组成。为了将技术应用于卫星以提升载荷精度，团队解决了动态场景下无线传能、失谐电路的补偿匹配以及大功率电能传输等关键技术难题。 该卫星无线能量传输系统被上海卫星工程（航天 509 所）研究所采用，团队按照航天规范，联合上海空间电源研究所（航天 811 所），在已有的原理样机的基础上，研制出航天正样产品，并于 2020 年 10 月完成正样产品的交付验收，在 2021 年某月装备在高分辨试验卫星发射上天。据了解，该卫星是首颗搭载无线能量传输技术的试验卫星，具有重大的意义。

（一）项目背景 卫星互联网、高通量卫星等应用 （二）项目简介 研制的新一代宽带卫星信号产生和分析设备，支持扩频信号、宽带连续信号、宽带突发信号、 多载波信号等多种常用体制的调制解调及实时信号质量分析，基带信号带宽超过 250MHz。 （三）关键技术 大带宽高速卫星信号的并行调制解调技术，包括并行同步、均衡、LDPC 译码等，支持多种典 型信道的实时模拟。

卫星时钟使用在工业生产需要准确时间标准驱动的功能场合、公共生活领域需要计时的功能和时标的数据。这些场合的某些设备、系统、网络的时间同步，可以使用本产品稳定、高效、便捷地获得时间标准的持久支持。

（一）项目背景 当前，用户对算力的需求不断扩展，即使身处海洋、沙漠、戈壁、外太空等传统算力难以覆盖的场景，用户也希望能够得到实时、无缝、高效的通信服务，而高低轨卫星集群是解决这一问题的技术手段，因而也得到了社会的广泛关注。本项目通过构建卫星仿真系统，通过利用卫星虚拟化技术模拟真实卫星集群的行为模式，从而达到验证真实卫星系统的能力。 （二）项目简介 本项目通过硬件虚拟化技术，在服务器中实现虚拟卫星集群，并利用动态链路重构技术，模拟虚拟卫星集群之间的链路通信行为。在此基础上，通过更改虚拟卫星的内部功能模块，可增加卫星在轨计算、卫星业务识别、天基软件定义网络、天基新型交换等能力，仿真验证天基卫星集群的系统级业务能力。同时，具备可视化操作前端界面，方便信息的展示与用户的使用。 图1 系统整体设计架构 图2 系统运行界面 （三）关键技术 1.硬件设备虚拟化技术 2.天基卫星集群轨道计算与链路预测 3.虚拟链路重构技术 4.前端展示能力与定制化开发能力

（一）项目背景 党的十九大明确提出了建设航天强国的战略目标，我国航天事业获得了巨大发展动力，商业卫星市场不断壮大，未来必将产生一个巨大的卫星数据服务市场。其中数传链路系统和设备是卫星航天产业的基础技术之一，它将航天遥感遥测数据从模拟信号中的信息提取出来以供使用。目前国内有能力进入卫星解调市场的厂家并不多，主要有：中国空间技术研究院、北京遥测技术研究所、中国电子科技集团第五十四所和清华大学等，并且都位于我市之外，无助于我市航天产业发展战略。 目前卫星通信设备生产单位均采用法国 IN-SENC 公司的高速数据接收设备的技术路线，国内市场上现有的卫星数传链路调制解调设备也都采用FPGA 设计专用电路实现，存在成本高、设计实现复杂和通用性差等问题；并且设备的性能依赖于 FPGA 器件的制造工艺和资源规模，无法满足卫星数据传输速率的快速增长需求；此外，卫星数传链路设备多采用的高端 FPGA芯片长期依赖进口，芯片禁运政策导致诸多问题。另一方面，本项目属于移动通信相关设备制造行业，是卫星产业中的关键部分。戚发轫院士介绍中国未来卫星事业发展将走向“一大一小”两个方向。“大”是指未来的卫星将越来越大，通信能力更强；“小”是指未来将会涌现更多重量较轻的卫星，它们功能专一，但可以形成一个卫星网络。而现阶段卫星数据解调设备研制目前采取的方式仍然是向传统的设备生产厂商定制产品，生产能力有限且成本昂贵，无法匹配卫星产业快速发展的需求。 图 1 卫星地面处理与检测系统工作展示 作为卫星技术非常重要的一部分，调制解调技术的发展经历了由模拟实现到数字实现、从专用硬件芯片实现到软件定义无线电软硬件结合实现。 本项目基于 GPU 平台研究的全软件卫星解调设备可充分发挥软件实现的灵活性及可扩展性的优势，符合卫星产业向着智能化、灵活化、通用化的发展趋势。本项目的研究的卫星解调设备支持多种调制方式，全软件的开发平台可可大幅度降低地面接收设备的建设成本，缩短开发周期，提高产能，同时可以有效的规避禁运带来的各种风险，具有重要的战略意义。 （二）项目简介 针对我市发展航天产业的政策和国内外市场环境面临的新问题，本项目基于大规模并行计算技术和软件无线电技术研究开发一种新型全软件卫星数传链路系统，突破现有调制解调设备性能提升的瓶颈，既匹配“大卫星”的技术需求，同时全软件的设计又可有效降低成本，提高产能，符合“小卫星”市场对“量”的需求。总之，本项目将进行“软件定义卫星数传设备”及航天产业链电子信息软硬件系统的研发、生产、销售，产品将覆盖多种制式的卫星数据传输、地面测试和地面接收应用系统。 图 2 设备样机 （三）关键技术 本项目由高速并行载波恢复和并行时钟恢复技术实现高速率解调以及高速并行 LDPC 译码实现技术实现任意码速率、规则及非规则的准循环 LDPC译码。软件并行解调，costas 环和 gardener 环的 CUDA 编程实现高速并行载波恢复和并行时钟恢复技术，且同时实现解调、解密、译码三个流程。