成果简介： 一、主要功能和应用领域 用于飞机的导航，是各种飞机的航电系统的重要组成部分。可适用于有人驾驶的各类军用、民用和商用飞机。 二、特色及先进性 完全具有自主知识产权，目前还未见国内有同样产品生产的报道。与成都航天通信设备有限公司合作实现了该产品的产业化。技术指标完全满足飞机使用要求，不低于美国具有国际先进水平的同类产品。在2010年被中国通飞公司海鸥300型飞机采用。 海鸥300型飞机2010年首次在珠海向全球展出，是我国民用航空首架具有自主知识产权航电系统的飞机；该产品是该机航电系统中的重要组成部分。 目前正在试飞另外2款机型。 与成都航天通信设备有限公司共同撰写了该产品的中国民用航空技术标准，2014年3月，中国民航正式发布了“机载自动定向（ADF）设备”的中国民用航空技术标准CTSO-c41d。 目前研究团队已经开始该产品第二代的研发。 近期研究目标是： 完成方位角调制解调数字化ASIC芯片的设计、工程化、产品化。 进一步较产品低功耗和体积，拓展到在无人机上应用。 远期研究目标是： 将卫星导航、惯导及数字化罗盘三种功能整合，组成新的功能更加全面的导航系统 三、能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 在本产品推出之前，国内还没有真正数字化的机载无线电罗盘，国内民航飞机没有使用国产的罗盘，国内军机使用的罗盘均为，基于国外进口的方位角模拟调制解调ASIC芯片的，外围数字处理的模拟罗盘，性能指标差，而且稳定性不好。本产品是完全采用数字化技术进行方位角调制解调，从核心技术上解决了罗盘产品的问题，完全替代并超越了进口的方位角模拟调制解调ASIC芯片。该产品完全可以在国内各种类型的飞机上使用，在2015年中国开放低空飞行市场后，具有巨大的市场应用前景。

成果提出了面向实际运营需求的智能驾驶导航控制方法，突破了车辆跟踪控制强依赖于模型的技术瓶颈，提升了大惯性车辆系统的跟踪控制品质，为智能驾驶导航控制技术应用提供理论依据。 提出了一种大惯性电动客车的智能驾驶横纵向解耦控制方法，提升了大惯性客车无人驾驶环境下跟踪期望轨迹的控制精度，优化了控制结构，有效克服了其大惯性和滞后性，改善了大惯性无人驾驶客车控制的响应速度和跟踪效果；提出了一种基于前后轴融合参考的自主招车导航及控制方法，增加了对长轴距车辆的精准控制，提高了车辆导航控制的精度。

针对矿井恶劣环境中绝对定位信息缺失，利用多源融合感知技术，构建可行驶区域两侧边缘，利用中心参考轨迹种子点生成拟合跟踪轨迹。建立势场态势图，实现智能矿用掘进机井下动态避障，并设计了自适应变参数的轨迹跟踪导航控制方法，突破了智能矿用掘进机矿井下自主导航规划的技术瓶颈。 提供了一种矿井下智能驾驶的局部路径规划方法及系统，自适应调整轨迹，实现路口前矿车的横向校正，保证矿车安全的通过路口，提高下无人矿车在分岔路口的安全性；提供了一种智能掘进机横向优化控制方法及系统，在粉尘碎石恶劣环境下，并缺乏绝对定位信息时，实现智能矿用掘进机井下精确横向轨迹跟踪控制技术；提供了一种智能驾驶的自底向上平滑轨迹生成方法及系统，保证在直线路线参考点处于道路中间，在弯道路段参考点处于弯道内侧，提高掘进机行驶过程中的安全性。

心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。国内外多项病例报告显示，该技术不仅能够减少术者和患者的X射线暴露时间，而且能够提高各种介入手术的成功率，扩大了介入手术的适应病症范围，同时减少了手术带来的负面影响及潜在的风险。 由于磁导航系统价格昂贵，一个配备有磁导航系统的电生理导管室的造价是常规电生理导管室的3倍左右，这是磁导航系统在国内普及遇到障碍的原因之一。此外，传统的磁导航技术中，实现一个磁场坐标的定位需要同时使用三个单轴磁场传感器，且传感器与计算机通过有线连接，这种方案限制了磁导航的定位精度，同时也增加了手术的难度。因此，如何对现有磁导航技术进行技术创新，使其成本降低的同时还能让手术更加精准，过程更加简单，是未来国内磁导航需要攻克的难题。 图1 单器件实现三维磁传感原理 图2 系统框图 三、技术优势 本成果提出的磁导航技术方案中，一个磁场传感器便可以实现三个方向的磁场感知，具有高的空间分辨率和集成度，极大地缩减附有传感器端的导管尺寸，同时利用无线传输技术使心脏微创介入手术变得更加简单。 性能指标 线性度范围：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 灵敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 线性度误差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、专家介绍 游龙，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博士生导师，自旋电子器件及系统课题组组长。自2001年起一直从事自旋电子技术国际前沿课题包括磁记录、磁传感和磁逻辑等领域相关的物理、材料及器件研究。近五年来，面向国家重大需求和国际前沿，在非挥发性随机存储器、自旋神经形态器件、自旋逻辑计算电路、自旋信息安全芯片和磁场传感器等领域开创性地提出了多项重要的新技术概念和设计方案，尤其首次实现了使用单个器件对三维磁场的探测以及存储。相关成果以第一作者或通讯作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等国际学术期刊发表40余篇学术论文。

针对矿井恶劣环境中绝对定位信息缺失，利用多源融合感知技术，构建可行驶区域两侧边缘，利用中心参考轨迹种子点生成拟合跟踪轨迹。建立势场态势图，实现智能矿用掘进机井下动态避障，并设计了自适应变参数的轨迹跟踪导航控制方法，突破了智能矿用掘进机矿井下自主导航规划的技术瓶颈。 提供了一种矿井下智能驾驶的局部路径规划方法及系统，自适应调整轨迹，实现路口前矿车的横向校正，保证矿车安全的通过路口，提高下无人矿车在分岔路口的安全性；提供了一种智能掘进机横向优化控制方法及系统，在粉尘碎石恶劣环境下，并缺乏绝对定位信息时，实现智能矿用掘进机井下精确横向轨迹跟踪控制技术；提供了一种智能驾驶的自底向上平滑轨迹生成方法及系统，保证在直线路线参考点处于道路中间，在弯道路段参考点处于弯道内侧，提高掘进机行驶过程中的安全性。 智能矿用掘进机井下导航控制技术

本发明公开了一种基于人员特征的火灾疏散路径导航方法，包括以下步骤：步骤一、通过火灾探测器获取火势信息，计算每条路径可用于逃生的有效时间范围；步骤二、利用 RFID 读写器读取人员标签信息，定位人员位置信息，并根据获取到的人员标签信息和人员位置信息进行人员疏散速度分类；步骤三、对于不同速度的人员，通过最短路径优先算法来为其计算疏散路径信息，包括从初始位置到出口结点 D 的最短路径长度值以及路径上的所有结点；步骤四、将所述最短路径长度值以及该路径上的所有结点发送给待疏散人员。本发明可以有效地提高路径的利用率。

一、主要功能和应用领域 通用飞行仿真软件主要包括：气动数据加载模块，飞行管理模拟模块，飞行控制模拟模块，飞行器六自由度运动规律模拟等功能模块。可提供动态的飞机飞行仿真参数，为开发人员在地面条件下全面综合和评估飞行管理、飞行控制和闭环系统性能提供支持。其主要功能包括 ？ 飞行仿真软件能实时模拟并输出飞机的飞行参数，飞行曲线能完整覆盖飞机的飞行包线； ？ 飞行仿真软件能模拟飞机的各种典型飞行剖面； ？ 飞行仿真软件能够实现基本的飞行控制和飞行管理功能； ？ 飞行仿真软件能够模拟风、大气等外部环境对飞机飞行的影响。 图1 系统架构 二、特色及先进性： 1、使用基于模型的实现方式，把Matlab设计的模型文件自动生成C或C++软件代码，代码规范，避免了人为编码可能引入的缺陷。 2、生成的代码可以进一步转化为一个可执行的独立文件，便于其他系统对该仿真软件的访问和调用。 三、能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 通过模拟无人机的飞行过程，实时输出飞行器的经纬高、姿态，以及目标环境等信息。除了可以支持飞行管理、飞行控制等系统功能模块的性能评估，也可以为航电系统的验证和评估提供外围模拟数据，降低了航电系统仿真验证对铰链硬件环境的依赖。

通用飞行仿真软件主要包括：气动数据加载模块，飞行管理模拟模块，飞行控制模拟模块，飞行器六自由度运动规律模拟等功能模块。可提供动态的飞机飞行仿真参数，为开发人员在地面条件下全面综合和评估飞行管理、飞行控制和闭环系统性能提供支持。

通用飞行仿真软件主要包括：气动数据加载模块，飞行管理模拟模块，飞行控制模拟模块，飞行器六自由度运动规律模拟等功能模块。可提供动态的飞机飞行仿真参数，为开发人员在地面条件下全面综合和评估飞行管理、飞行控制和闭环系统性能提供支持。

1）定性仿真理论引入铁路运输仿真领域。长期以来，对于铁路运输领域制仿真研究多集中在定量仿真等经典仿真理论方面，由于定量仿真在模型建立，基础数据采集等方面的局限性，导致铁路运输领域制仿真研究始终局限与某一点进行，例如编组计划仿真、列车到达模型仿真等。由于定性仿真以概率论、模数学为基础，并且基于规则揄，因此它可将铁路运输领域制传统仿真从繁重的基础数据处理中解脱出来，并且使大规模的以分局为背景的大系统宏观与微观结合仿真成为可能。 2）面向对象的仿真建模手段。该建械模手段的引入，使得铁路行车环境的可描述性大大增强，除了实现铁路基础设备描述外，还能对铁路行车领的逻辑关系、行车规则等抽象层面进行描述，系统实现模块化。 3）可视化的仿真界面。整个仿真平台完全重现以分局为背景的铁路行车环境，拓宽仿真平台的应用领仿真效果。 系统主要技术性能如下： 建立行车仿真平台，以可视化的友好界面模拟复杂多变的铁路行车环境。 为大专院校或行车调度人员的培训提供各种难度级别和非条件的行车高度环境。 为铁路现场训练或考核调度员提供专题（如施工限速、车站故障等）行车高度仿真环境 针对具体列车运行计划，通过仿真运行，测试计划的合理性，计算其运行指标。 对于新线建设或既有线改造方案，通过基于各方案的行车调度模拟，验证方案的合理性，在方案实施之前发现其缺陷。 为铁路行车领域科研活动提供仿真模拟平台。