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基于北斗的农业机械自动导航作业关键技术及应用
基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
农业机械自动导航作业技术是智能农机装备的核心技术，可显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率。项目团队从2004年起，在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了十项关键技术，取得了三大创新成果：1．突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；2．创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；3．创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。
在新疆等十省区累计推广农机自动导航作业产品2679套，已获授权发明专利17件，制定技术标准1件，发表学术论文46篇（SCI/EI 33篇）。培养博士9人和硕士17人，博士后2人，其中1人获2008年全国优秀博士学位论文奖。项目成果总体达到了国际先进水平，其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国智慧农业提供了重要支撑。
该成果荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。
华南农业大学
2022-08-15
陆用惯性导航系统自动标定、运动对准及自主定位技术
本技术涉及一种轮式车辆惯导系统的自动标定、运动对准即自主定位方法，即如何在不借助参考路标点和其他外部传感器如GPS的条件下，实现实际路况下的惯导系统与车体间安装关系和里程计标度因数的自动标定，以及车辆行驶中的惯导系统运动对准与自主定位，抑制环境因素对里程计辅助效果的影响，提升陆用车辆导航系统的自主性、快速性、可维护性、环境适应性和精度指标。 惯性/里程计组合导航系统通常采用两种组合方式：航迹推算方式和反馈组合方式。航迹推算方式是一种简单的次优组合，它以惯性导航系统提供姿态基准，以里程计提供行程增量并在参考坐标系中投影累加得到当前位置；反馈组合方式则将里程计输出作为惯导系统的独立外部观测，反馈校正惯导系统的导航参数误差以及部分惯性器件误差，同时利用惯导系统的短期稳定性修正里程计标度因数误差。下表给出了两种组合方式的优缺点对比。反馈组合方式具有航迹推算方式所不具有的很多潜在优势，如在信息空间配准的前提下，反馈组合方式能够抑制环境因素对惯性器件精度和里程计精度的影响，如不依赖外部路标点实现惯性器件误差和里程计标度因数误差的自我修正，并缓解车轮的短时打滑问题等。
上海交通大学
2021-04-13
一种改进 GNSS/INS 实时紧组合导航实时性能的方法
本发明公开了一种改进 GNSS/INS 实时紧组合导航实时性能的方法，包括(1)保存 GNSS 采样时刻 k 的预测误差协方差矩阵和机械编排解算的导航状态;(2)在时刻 k 时 GNSS 观测数据的接收时刻，采用 Kalma 滤波法进行组合更新解算，得时刻 k 的状态参数估计量以及状态参数协方差估计量(3)根据和估计 组合更新解算完成时刻 j 的状态参数估计量以及状态参数协方差估计量(4)采用以及修正时刻 j 的惯导误 差。本发明可降低 GNSS 数据延迟和组合解算耗时对实时导航输出的影响，可有效改善实时组合导航的 实时性能，对组合导航算法在运算能力较低的处理器上的实现以及对实时性要求严格的应用场合有格外 重要的意义。
武汉大学
2021-04-13
一种导航信号数据导频联合跟踪方法及装置
本发明公开了一种导航信号数据导频联合跟踪方法及装置，包括：数据导频联合中频信号与载波数字控制振荡器(NCO)控制的本地载波相乘，完成载波剥离；载波剥离后的信号分别与码 NCO 控制的数据基带信号和导频基带信号相乘，完成码剥离；码剥离后的信号通过积分和清零处理，得到各支路相干积分结果；利用相干积分结果实现数据翻转检测和概率加权因子计算；数据翻转检测结果和概率加权因子辅助数据导频联合载波调整量估计，得到载波调整量；数据翻转检测结果和概率加权因子辅助数据导频联合码调整量估计，得到码调整量；载波调整量控制载波 NCO，实现对数据导频联合载波信号的跟踪；码调整量控制码 NCO，实现对数据导频联合基带信号的跟踪。
华中科技大学
2021-04-11
一种用于导航信号的 LDPC 码校验矩阵的构造方法
本发明公开了一种用于导航信号的 LDPC 码校验矩阵的构造方法，包括以下步骤：
（1）获取待构造的 LDPC 码校验矩阵的子矩阵的大小 z*z，以及该 LDPC 码校验矩阵的基矩阵的大小 m*n；
（2）根据步骤（1）获取的结果构造 m 个由 0、1 构成的长度为 nz 位的稀疏序列[S1，S2，…，Sm]，利用构造的 m 个稀疏序列得到 LDPC 校验矩阵 H。
本发明通过寻找稀疏序列的方法构造准循环校验矩阵 H，稀疏序列的后 M 位的产生方式决定了得到的校验矩阵具有近似下三角结构，使得基于 H 的编码算法更加简单。稀疏序列前 N-M 位的自身约束条件以及不同稀疏序列之间的互相关约束条件保证了校验矩阵 H 中不会出现长度为 4 的环，本方法能快速高效地构造出具有准循环特性和下三角构造的校验矩阵。
华中科技大学
2021-04-11
微创血管介入手术机器人实用系统研究
项目获国家“863”计划资助。由上海交通大学附属胸科医院牵头，与中国科学院自动化研究所，燕山大学、中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学、北京理工大学和北京集翔多维信息技术有限公司共同完成。
心脑血管疾病是人类的第一杀手，目前的人工手术治疗存在诸多弊端，手术机器人的研究已逐步展开。本课题基于HAM(Human Adaptive Mechatronics)的概念，从人的因素、人机一体化设计、智能控制三个方面对微创血管介入手术机器人进行研究。研究内容包括定位机器人、介入装置、介入操作装置。建立我国微创血管介入手术机器人示范系统，为手术机器人的推广应用奠定基础。
技术参数：
定位机械臂：5自由度；运动部分重20kg；承重6kg；
介入装置：2自由度；重量小于4kg；轴向进给误差小于1%；定位精度1mm；轴向转动圈数任意；
介入操作装置：2自由度；重量小于4kg。
技术创新性：
定位机器人采用单报闸锁死多个关节的被动操作方式，符合手术现场需要；
介入装置能够检测导管/导丝与血管壁之间的阻力，具有独创性；
介入装置能够完成导管、导丝、球囊、支架的递送，是介入装置研究的一个突破；
介入操作装置能够根据导管介入装置检测到的导管/导丝与血管壁之间的阻力产生力反馈，操作医生具有力场感觉。
燕山大学
2021-05-04
细胞切片刀以及其它手术刀表面处理剂
一、项目简介： 本处理剂利用高分子材料进行加工，处理不锈钢片。处理在常温下进行，时间短。国内所有刀片大部分从国外进口，价格昂贵。二、主要功能及技术指标： 本处理剂附着力高，硬度高，不粘性优，与进口产品接近。三、市场分析及预测： 国内上海飞鹰刀片厂耗费数十万和两年研究，未能攻克此项目；国内市场大。
武汉工程大学
2021-04-11
消化道手术缝合用可吸收缝钉吻合器
吻合器已被广泛应用于临床各类消化道手术后缝合，用量大，但目前吻合器采用的缝钉材料为钛合金，手术后缝钉将终身存在在人体内。本研究成果“消化道手术缝合用可吸收缝钉吻合器”，采用的是基于自主研发的高强度镁合金微细丝材及可控降解涂层技术的具有革命性可吸收功能新型缝钉，能在体内组织完成修复和再生过程后自行降解，避免长期存在于体内带来的生物安全隐患，同时，能够有效避免术后的体内异物感及心理阴影，减轻患者痛苦，解决了患者在未来难以进行核磁共振等医疗检查的问题，避免了需要二次手术取出带来的痛苦和经济压力，特别是能克服传统钛钉不降解带来的缝合部位组织增生形成疤痕组织，并造成术后腔道狭窄等问题，临床推广便利，市场前景巨大。产品具有原始性创新性，已完成动物实验和生物相容性检测。研究团队在可吸收吻合器缝钉新产品与新技术开发方面已申请了10余国家发明专利，从镁合金熔炼、成分设计、可吸收镁合金丝材加工、可降解保护涂层、到吻合器用可吸收缝钉的制作等关键技术环节都有很好的发明专利保护。
东南大学
2021-04-13
一种经皮肾镜手术用的吸石镜
本发明提供一种经皮肾镜手术用的吸石镜，主要由软管壁贮石瓶、拦石滤网、吸引器连接硬管、吸石通道、进水通道、光源通道组成，本发明是一种在经皮肾镜碎石术中，通过其内置的吸石通道快速吸取较大碎石，有利于减少术后结石残留，可提高结实清除率，有利于减少手术并发症，具有节省手术时间，降低手术成本，维持肾盂内低压，保证手术质量等特点，克服了现有技术存在的经皮肾镜碎石术中取石速度慢、不能吸取较大结石问题。本发明设计合理，集摄像、分隔冲水、吸石与一体，既适用于细小碎石吸取，又能可吸取较大碎结石，最大可吸结石的直径可以是超声探杆内径的4倍以上。
浙江大学
2021-04-13
一种用于腔镜手术的穿刺器孔缝合器
本发明公开了一种用于腔镜手术的穿刺器孔缝合器，包括直径 11mm 的圆柱体，非工作状态下，带 线缝针收于圆柱体内。带线缝针可在推针杆的推动下推离圆柱体，在推针件的推动下沿预定轨迹运动。 推针件底端稍高，在牵引线的牵引下带动推针件推动带线缝针尾端脱离圆柱体。其优点是:预置一线两 针在圆形柱体内，工作状态下完成组织穿刺缝合，方便快捷;预置缝针前端带有倒刺，进入着针区后不 可再退出，
武汉大学
2021-04-14