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。

数字人技术与大语言模型结合是当前人工智能技术领域的研究热点之一，将数字人技术和自然语言处理技术相结合，可以创造出更加智能化、真实感更强的数字人应用。科研团队经过研究实践，已取得具有前瞻性的知名汽车企业和三甲医院的合作意向。有望在不久的将来，为汽车、医疗等领域的企事业单位提供先进的技术支持。

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR 一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术研发人员，参与了世界第一颗四模一体（GPS、格洛纳斯GLONASS、北斗、伽利略Galileo）国内某北斗导航芯片研发，参与了国内导航界某龙头企业的芯片研发、流片，成功用到国内的渔船导航、汽车导航等北斗信号接收机中。 导航芯片加密技术采用了三级加密技术，由芯片级加密、硬件班级加密、软件加密，三级加密技术。芯片的加密技术和工程实现，需要跟实际的物联网使用场景相结合，实现定制化加密。北京师范学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室能够作为技术参与方为物联网芯片、NB-IoT芯片、5G芯片、消费类电子芯片，提供技术研发指导。

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR 一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术研发人员，参与了世界第一颗四模一体（GPS、格洛纳斯GLONASS、北斗、伽利略Galileo）国内某北斗导航芯片研发，参与了国内导航界某龙头企业的芯片研发、流片，成功用到国内的渔船导航、汽车导航等北斗信号接收机中。 导航芯片加密技术采用了三级加密技术，由芯片级加密、硬件班级加密、软件加密，三级加密技术。芯片的加密技术和工程实现，需要跟实际的物联网使用场景相结合，实现定制化加密。北京师范学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室能够作为技术参与方为物联网芯片、NB-IoT芯片、5G芯片、消费类电子芯片，提供技术研发指导。

卫星导航系统是国家安全与经济社会的核心基础设施之一，随着我国“北斗”二代卫星导航计划的加速推进，为卫星导航应用系统中最具有战略意义的核心技术——导航芯片带来空前的挑战和机遇。 本项目通过对以“北斗二号”与GPS系统兼容接收机总体技术研究，突破双系统兼容接收机芯片组关键技术研究，完成国内具有自主知识产权的“北斗二号”兼容型接收机射频芯片和数字芯片的研制，填补国内相关专业领域空白，奠定“北斗二号”导航系统应用产业发展的基础，从而推进“北斗二号”产品在国民经济中的应用，促进我国卫星应用产业的发展。 本项目成功研制开发双系统兼容接收机及OEM主机板和接收机、双系统兼容接收机导航软件、双系统兼容接收机射频芯片、高频A/D、D/A、锁相环等芯片、双系统兼容接收机基带芯片。 “北斗二号”兼容芯片组及OEM可应用于传统GPS应用领域，成为GPS产品替代品。“北斗二号”兼容芯片组具有自主知识，实现导航接收机的集成微小型化，应用领域更加扩展，可广泛应用于铁路、电信以及军事等关系国计民生、国家安全等领域。

本系统包括位置跟踪和被动机械臂两个硬件平台，前者用于采集手术对象和器械的位置信息并量化医生手术操作；后者用于固定手术路径并辅助医生完成精密手术操作；在此基础上，根据临床环境制定科学合理的计算机辅助手术方案、操作规范和安全控制策略。提高了手术精度和安全性。本课题已经成功完成脊柱磨削导航手术一例，机械臂辅助髓内钉远端固定手术一例。 本项目成功完成了全球第一例计算机辅助下的脊柱减压手术，解决了目前骨科手术临床中普遍存在的医学图像信息使用不充分，手术精度不高，X射线辐射伤害大等具体问题。

OPS-2003A型放射治疗计划导航系统主要改变了传统和模拟静态放疗，进行了创新，实现拉数字化、反馈式放疗。OPS系统是以医用电子直线加速器为辐射源，通过CT医用影像系统引导和高科技红外设备系统导航,采用超精确定位跟踪技术、虚拟现实技术、呼吸门控技术等，将患者治疗中心精确引导至加速器等中心，并在治疗过程中通过实时跟踪患者体表标记从而动态跟踪病灶中心点，达到精确摆位、实时跟踪、全程监控、自动报警的目的；同时辅以三维精确放疗计划软件(TPS)，最大限度杀死病灶组织，保护病灶周围健康组织，全方位保障放射治

本发明公开了一种多导航系统互操作定位方法及系统，包括:(1)基于卡尔曼滤波的定位模型的构 建;(2)每次接收机定位结束时，存储本次定位结束时估算的系统间钟差偏差;(3)每次接收机定位时， 若本次定位与上次定位时间间隔小于预设间隔，引入上次定位结束时估算的各系统间钟差偏差，采用定 位模型进行定位;(4)每次接收机定位时，若本次定位与上次定位时间间隔不小于预设间隔，采用定位 模型实时解算各历元时刻下各系统间钟差偏差的变化值，采用定位模型进行定位。本发明可用于多导航 系统组合定位，仅需估计一个接收机钟差即可进行定位解算，从而可解决可视卫星数量较少情况下无法 定位的问题。