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

本成果为自主研发的神经外科智能导航与手术机器人系统，核心包括手术规划软件、导航定向系统、机器人辅助器械定位和操作系统。 该系统能够提供开放的人工智能建模与手术规划功能，让建模与规划更加智能；提供个性化3D打印部件功能，让导航设置更简便，术中操作更安全；具有界面友好、功能强大的神经外科建模与手术规划软件，支持CT/MRI多模态图像自动配准融合、智能重建、解剖测量、手术方案设计等功能。此手术机器人可用于脑外科手术、活检、电极测量、囊肿或血肿等手术。机器臂可实现精确的术中定位，手术更加微创，并且可以连续稳定工作，降低医生疲劳程度，提高手术安全性。

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。

本项目搭建一套基于深度学习技术的列车轨道安全自主感知系统，利用摄像头，激光雷达毫米波雷达等多传感器，通过多传感器融合和物体检测技术，对轨道安全进行监测感知。通过视觉目标检测，实现激光雷达点云数据处理和多传感器数据整合。

01. 成果简介 为适应未来水下航行器技术发展的要求，海工装备界在开发具有广域活动能力和高机动性的新型水下航行器的同时，也正在为传统水下航行器寻找更优良的推进和操纵系统。仿生技术则成为水下航行器的重要研究方向。 水生动物经过上亿年的演变和进化，早已在优胜劣汰中将其在水中的运动能力发挥到了极至，其中鱼类和鲸类等哺乳动物的游动方式具有高速、灵活、低噪等特点，其游动和控制姿态能力，是任何装备传统操纵与推进系统的人造水下航行器所无法比拟的。水下仿生技术，通过对鱼类游动机理的研究，利用机械结构、电子设备和功能材料来开发模仿鱼类的操纵和推进模式，并将其应用于水下航行器。 与传统的螺旋桨推进器相比，将仿鱼尾推进器应用于水下航行器，成为新型的仿生水下航行器，具有如下特点：（1）高推进效率，节能；（2）高机动性，灵活；（3）推进系统与操纵系统合二为一，共型；（4）噪声低、环保，隐身能力强。本项目旨在开发“仿蓝鳍金枪鱼潜航器”，以实现产业化为目标，依托清华大学电子工程系和天津高端装备研究院，经前期数年研发，已完成实验室原理样机和试验样机I型，并于2018年10月份在天津东丽湖进行了水试，验证了核心技术。仿蓝鳍金枪鱼潜航器试验样机I型体长2.6米，设计潜深100米，最大航速1.7米/秒（3.5节），速度体长比0.65，功耗0.88kW，处于国际领先水平。经进一步研发和改进，2019年9-10月将进一步试验，预计航速达6~8节，远高于螺旋桨推进平均2-3节的航速。图1 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 总装图 图2 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 下水吊装图 图3 仿蓝鳍金枪鱼潜航器-试验样机I型 水试图02. 应用前景 本成果的新型仿生AUV，推进效率高、自体噪声小、机动性好，速度接近4节，成熟度达到产品化标准，在智慧海洋、智慧海防迅猛发展的新时代，可广泛用于现代渔业养殖、勘探开发、抢险救援、科考研究、水下检修、观光旅游等民用市场，为海洋经济产业发展提供新型支撑手段；同时，也可用于海防等军用市场。03. 知识产权 已申请专利和软件著作权近20项。04. 团队介绍 本项目以电子工程系任勇教授团队为核心，成立了海洋信息与智能装备研究所，隶属于清华大学天津高端装备研究院。研究方向以自主式水下潜航器（Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV）和多AUV水下蜂群为主，包括水下机器人的运动学机理研究、深海环境下的信息交换与处理、深海环境下定位与协同、深海AUV装备的研发制造技术、机器学习理论及其应用技术、复杂生产制造过程的建模与优化调度技术等。近五年来，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等专业顶级期刊发表国际权威期刊论文30余篇。05. 合作方式 投融资 / 商务合作。06. 联系方式 邮箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn