项目背景：微小型无人装备以其操作方便、成本低的优 势在现代战争中扮演着越来越重要的角色。光电侦察探测载 荷作为其重要的配件，需求也日益增长。对比美军，我军微 小型无人装备仍处于发展初期，具有巨大的发展潜力。同时， 在军用领域，微小型无人装备在战争中的应用场景不断拓 展，消耗属性强，需求空间大。在微小型无人装备上应用成 熟以后，将逐步将此技术拓展到其他应用场景，包括气象、 勘探、测绘以及电力巡检等。本研究主要是面向单兵侦察或 察打一体无人载具配套的光电观瞄装置。要求装置体积小、 重量轻、成本低、全天候。本装置具有目标识别、目标跟踪、 自动/手动控制、可见光和红外光双模式任意切换功能。 所需技术需求简要描述：1.白光相机跟踪指标：1.5km 以内对 4*6m 目标稳定跟踪；2.红外相机跟踪指标：800m 以 内对 4*6m 目标稳定跟踪；3.稳定平台稳定度：2mrad；4.整 机重量：≤500g；5.整机功耗：≤15W；6.工作温度：-40~65℃。  对技术提供方的要求:1.在自动控制领域具有深厚的算 法研究能力与工程实践经验，有机器人、机械臂以及工业自 动化装置产品开发经验者优先。2.在图像处理领域具有深厚 的算法研究能力与工程实践经验。3、熟悉机器学习、人工 智能等领域相关知识。4.具有工学博士学位或高级工程师职 称，合作方为校方，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权侵犯。

（一）项目背景 人工智能技术快速发展，“无人车”“无人船”“无人机”等大量无人装备应运而生并运用于实战。无人装备具有“空间多维、全天候、非对称、非接触、非线性”等作战运用特点，改变了战争构成要素、作战观念、组织形态和保障模式，颠覆了行业模式，重新定义了人们的生活方式。无人装备对未来社会影响和改变必将是整体性和革命性的，存在着无限的发展和应用空间。 智慧化，是无人装备发展的必然趋势。实时感知、动态组网、自主控制、智能决策、自我学习等是未来智慧无人装备必须具备的能力，而这一切能力的赋予，离不开支持智能应用的高级综合电子及基础软件的支持。无人装备中计算系统的性能、可靠性、智能化、交互性等能力的高低是决定或制约无人装备智慧化水平的重要因素，因此，必须围绕未来无人装备的发展趋势与需求，研究满足要求的国产智能计算系统，为无人装备提供智能算力支撑。 （二）项目简介 针对未来无人装备对高性能、高可靠、智能计算能力的需要。研究了基于国产处理器、加速器和基础软件的智能计算系统，重点突破了国产器件系统安全认证、高性能、高可靠综合电子架构、异构资源统一开发环境、异构资源自适应管理、系统多级容错重构、面向领域的轻量化网络模型设计、智能应用容器化开发部署等关键技术。研制了出满足无人装备智能应用的高可靠、高性能、高可用、高安全、标准接口的国产计算系统原理样机，并通过航天领域场景验证测试。 （三）关键技术 如下图所示，围绕无人装备智能应用，需要分别从高性能、高可靠硬件构成、高效平台管理、高可用应用接入和高效算法设计开发等方面分别展开研究。平台硬件层主要包括系统硬件身份认证技术、异构硬件资源统一组件服务技术，解决系统级硬件身份认证和异构资源统一表征和管理问题，为高安全、高性能异构计算奠定技术基础；平台管理层主要包括可重构计算架构、任务资源自组织协同与动态自演化策略、面向节点协同的动态集群构建、系统多级容错模型、多目标多约束下的任务资源最优匹配算法，为无人装备智能应用提供高性能、高可靠的计算平台；高可用应用接入主要包括异构资源统一开发环境构建、系统感知的智能编译优化以及自动代码生成等内容，支撑系统综合调试，满足系统高可用要求；高效算法设计主要包括面向领域的智能应用开发流程设计、基于硬件感知的神经网络自动设计及联合压缩等技术。

农田信息快速精准获取是肥药减施的前提和基础，基于实测信息的农田智慧管理是实施化肥农药“双减”和产量品质“双强”的重要手段。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 农田信息快速精准获取是肥药减施的前提和基础，基于实测信息的农田智慧管理是实施化肥农药“双减”和产量品质“双强”的重要手段。经过近十年产学研联合攻关，在无人机及卫星遥感作物信息高效融合获取与智慧管理的核心技术和装备上取得了重大突破，攻克了信息快速感知与肥水药精准管理两大难题，创新形成了国际领先的多源信息融合和肥水药精准管控技术产品。主要技术创新包括： 1.首次提出了基于无人机实时飞行性能的GNSS-IMU导航捷联解算控制融合算法，研制了多旋翼、直升机等两类12种农用无人机及适应多种作业模式的飞控系统，打破了日本雅马哈等同类无人机和MicroPilot等著名飞控系统对我国的封锁和垄断；首次研制了快拍式28波段（520g）、5波段（250g）和全反射式光栅成像微型光谱仪，分辨率为2nm，优于德国UHD185的8nm；突破了地-星融合的作物养分和病虫害检测技术，实现了遥感与农学模型高精度时空统一，时序MODIS数据解析由8-16天1km提升到逐日10-30m，病虫害发生短期预测精度提高8%。 2.发明了路径跟踪控制算法和分段式地头转弯精准接轨优化策略，攻克了弱GNSS信号下的自动导航难题；发明了无人机变载荷的重心平衡技术，研制了16种系列机/车载喷施装备和基于作物高度/作物密度/病害程度的精准对靶施药机具，实现了无人机和地面精准变量作业；首次研制了适用于水稻、水生蔬菜等复杂水田环境的无人空气动力船及船载装备，实现了水田的自动化除草、施肥施药作业，节肥省药10%-35%。  3.创建了集地面/无人机/卫星遥感信息获取融合、智慧决策和精准作业于一体的云平台管理系统。提出了植物-土壤养分一体化平衡施肥策略，建立了浙江省“两区一田”全覆盖的田块养分解析图；创建了高精度三维数字果园，在全球最大的荔枝生产茂名基地等进行了应用，节水8%，减药25%，减少劳力20%，增产10%，优果率提高23%。 项目授权发明专利 44 件（美国专利3件），发表论文 64 篇，出版专著 3 部,软著登记14项。经多位院士和专家评审，成果达到国际领先水平。制定国家标准3项、地方标准2项、浙江制造标准1项。研发的产品荣获北京市新技术新产品证书，14种产品被列入国家及省市农机推广补贴目录，并出口欧美、东南亚等，创汇近2亿元。成果近三年在全国20多个省市推广应用，累计综合效益21多亿元，社会、经济和生态效益显著。

北京大学工学院研发团队经过努力，在面向区域环境监测和作业的高载荷无人自主飞艇平台的研究基础上，在国家科技支撑计划项目的支持下，研制出了无人自主飞艇。该飞艇艇长17+0.2m，艇宽7.5m， 有效载重110kg，为三椭球异形结构，内置附气囊， 尾部为十字动力尾翼，动力系统采用双螺旋浆油电混合动力系统。

目前我国农业人口老龄化日益严重，农药化肥过量施用，为解决未来谁来种地，生态环境恶化等问题，山东理工大学校长特别助理、农业工程学院院长、欧洲科学、艺术与人文学院院士、格鲁吉亚国家科学院外籍院士，兰玉彬教授提出国内首个生态无人农场理念，在农圣贾思勰曾任太守的朱台镇（高阳）建设生态无人农场。 生态无人农场是现代农艺和农机装备、绿色植保技术、无人机、机器人、人工智能、物联网、大数据、云计算、3S等高技术集成的成果，将依托各种传感器节点和无限工薪网络，通过天、空、地一体化信息监测系统获取农情信息，采用地空一体化智能农业机器人和农业装备等协同作业，实现农业生产环境的智能感知、智能分析、智能决策、智能预警、专家在线指导，达到绿色生态农业生产的精准化种植，可视化管理和智能化操控，打造可复制易推广的绿色生态、高效环保的循环无人农场新模式。 创新与特色： 1、生态与农业生产深度融合 通过开展土壤、水体、大气监测网络及农场生态环境建设规划，实施测土配方精准施肥技术、秸秆综合利用、禽畜粪便有机化处理与施用技术、绿色生物防控病虫害综合治理、航空植保变量施药、精准灌溉等各种生态技术措施，构建绿色、环保、生态三位一体的可持续农业生产体系。 2、农艺与智能农机深度融合  进一步提升农艺与智能农机的融合水平，创新农作物全程无人华化生产解决方案，探 索物联网技术与农艺、农机的融合方案，逐步实现耕、种、管、收、贮等生产环节作业无人化，促进农艺与智能农机的深度统合。 3、农情与数据信息深度融合 构建特色的农作物生命周期数字化管理平台，通过空、天、地一体化全方位信息采集技 术全面获取不同生长阶段数据，探索大数据技术在农情分析中的深度应用，为农业生产决策提供有价值的大数据平台，形成便于无人农场实施的生产规划标准。 4、农机与人工智能深度融合 针对大田农机装备可靠、高效、精准作业的需求，借助多元异构传感技术、自动驾驶技 术、智能控制技术、研究农机装备的自适应控制技术、机群调度与协调等关键技术，研制支撑农田作业环节的智能农机装备，构建基于人工智能、云平台的农机装备协同作业管控系统，实现农机装备与人工智能深度融合，为智慧农业的可持续发展提供示范。

成果基于大数据及人工智能，开发了无人喷浆技术，研发出喷浆机器人，该机器人具有手动模式、XYZ模式和全自动模式。 研发了自动控制技术，实现了半自动喷浆“机械臂在给定规则受喷面自动运动”、“工人操纵虚拟遥控器”及“基于图像检测的喷嘴与受喷面自动垂直”；研究了隧道场景的清晰高精度3D视觉检测技术，实现对隧道环境信息智能感知，包括“隧道空间场景高品质图像信息检测”、“喷浆厚度信息检测”，实现了智能喷浆台车隧道激光图像检测及其与湿喷台车坐标统一；激光雷达与相机融合的目标检测精度在相机倾斜条件下为85.4%，在相机不倾斜条件下为93.1%。在钢拱块长度为50mm，拱架高7m的检测中，误差控制在7mm以内。

成果描述：本实用新型公开一种无人机的飞控系统,包括主控单元,还包括：分别与所述主控单元电气连接的遥控接收单元、IMU单元、卫星定位单元、OSD单元、数传单元、ESC单元、ADC单元、存储单元及人机交互单元；其中,所述ADC单元与24GHz#Radar传感器、空速传感器、电流传感器电气连接,该电流传感器还与所述ESC单元电气连接。该无人机的飞控系统负责飞控系统物理层数据收发及其管理。本实用新型还公开一种无人机,包括上述结构的无人机的飞控系统。市场前景分析：本实用新型还公开一种无人机,包括上述结构的无人机的飞控系统。与同类成果相比的优势分析：国内领先

一、小型共轴式无人直升机 北航自主研发的共轴式无人直升机机采用共轴双旋翼形式，依靠共轴反转的2副旋翼进行航向的操纵和稳定，不需尾桨，达到国内先进水平，适于执行图像传输、对地观测、中继转发等任务。共轴式直升机具有悬停、中低速气动效率高、尺寸小、结构紧凑、操纵性和稳定性好等优点。安装2台活塞发动机，在一台发动机出现故障后可维持飞行降落，安全性较好。 燃料：93号车用汽油＋摩托车2冲程油 （25/30:1) 启动方式：发动机自带启动电机，12v（45Ah以上）车用电瓶地面启动 1、FH－1小型共轴式无人直升机 机体采用模块化设计，可实现多种任务载荷的安装和配置。目前该机装备了飞控计算机、姿态传感器、导航及无线数据传输设备，实现了人工遥控和全自主飞行。该机于2005年完成设计，2006年试飞成功，已交付用户5架。主要性能指标如下:旋翼直径：2.5 米最大起飞重量：75公斤桨叶片数：2×2海平面最大平飞速度：100 公里/小时起落架跨度：0.8 米海平面巡航速度：60～70公里/小时机高：1.4 米实用升限：2500 米发动机功率：2×10 马力最大续航时间：1.5 小时空机重量：45公斤最大航程：90 公里任务载重：20公斤风力（飞行时）：60公里/小时阵风：70公里/小时风力（起降时）：36公里/小时无阵风 2、M22 小型共轴式无人直升机 机身采用椭圆剖面、轴对称的机身，这种机身有较好的隐身性能，内部容积可以充分利用。由于机身是旋成体，各方向的阻力系数相同，所以在飞行中可根据任务需要、由控制系统任意选定飞行方向。该机于2003年试飞成功。主要性能指标如下：旋翼直径： 2.5 米最大起飞重量：50公斤桨叶片数：2×2海平面最大平飞速度：90 公里/小时起落架跨度：0.8 米海平面巡航速度：60～70公里/小时机高：1.3 米实用升限：2500 米发动机功率：2×6.5 马力最大续航时间：1 小时空机重量：32公斤最大航程：90 公里任务载重：10公斤风力（飞行时）：60公里/小时阵风：70公里/小时风力（起降时）：36公里/小时 无阵风 二、FH-2小型无人直升机 FH-2 无人直升机是北航自主研发的具有国内先进水平的小型无人直升机。是适于执行图像传输、对地观测、中继转发的多用途无人直升机。该机采用传统的单旋翼带尾桨形式，FH-2机体可实现多种任务载荷的安装和配置。目前该机装备了飞控计算机、姿态传感器、导航及无线数据传输设备，实现了人工遥控自主飞行。该机2008年完成设计并完成样机制造。 燃料：93号车用汽油＋摩托车2冲程油 （25/30:1) 启动方式：发动机自带启动电机，12v（45Ah以上） 车用电瓶地面启动 主要性能指标如下：旋翼直径：2.5 米最大起飞重量：40公斤桨叶片数：2海平面最大平飞速度：100 公里/小时起落架跨度：0.8 米海平面巡航速度：60～70公里/小时机高：1.4 米实用升限：2500 米发动机功率：10 马力最大续航时间：1.5 小时空机重量：25公斤最大航程：90 公里任务载重：10公斤风力（飞行时）：60公里/小时阵风：70公里/小时风力（起降时）：36公里/小时无阵风

“精海”系列无人艇主要用于岛礁和近海浅水域等水下地形、地貌探测，可对普通测量船不能到达的水域进行数据测量、采集等工作，也可以作为搭载平台，搭载其他设备，完成如海洋环境监测、海上应急救援处置、水下考古、海洋调查等作业。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 “精海”系列无人艇主要用于岛礁和近海浅水域等水下地形、地貌探测，可对普通测量船不能到达的水域进行数据测量、采集等工作，也可以作为搭载平台，搭载其他设备，完成如海洋环境监测、海上应急救援处置、水下考古、海洋调查等作业。其特点为：（1）可自主、遥控双模操作；（2）可视距/超视距操控；（3）航迹线远程动态设定和实时更改；（4）水面障碍物自主避障；（5）基于无线/卫星的多模式实时通信；（6）载荷设备/数据/任务远程管理；（7）航迹高精度自主跟踪；（8）根据任务需求搭载任务载荷；（9）实时健康监控。 “精海”系列无人艇突破多项关键技术，主要为：1、抗扰动控制技术。2、声纳图像稳定、去噪与拼接技术。3、水面/水下立体组合避障控制技术。4、快速高效自动布放回收技术。实现了“走得准、看得清、避得开”， 是我国领海深度5 米内10 万平方公里岛礁海域测量不可替代的高技术装备。