新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越来越大、材料体系越来越多、结构越来越复杂。传统制造周期长、质量不稳定，无法满足型号质量和精度要求，亟需变革制造模式。工业机器人智能制造技术与装备是解决该难题的最佳新途径。但机器人精度低、刚性弱、加工稳定性差等难题制约了其应用于航空航天大型复杂构件的高效高精制造，且核心装备被国外发达国家垄断，迫切需要突破基于移动机器人的制造核心技术与装备，形成基于移动机器人的大型复杂构件原位加工与装配融合的制造能力，打破国外垄断，实现自主可控。技术特征围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造急需，突破了基于误差相似度的机器人精度补偿、机器人变刚度建模与加工颤振抑制、融合多源信息的在线感知与自适应工艺、多功能末端执行器研制等一系列关键技术，构建了移动机器人智能制造技术体系，自主研发了多台套多功能末端执行器和高精度大负载工业机器人智能钻/铆/铣制造装备。效益分析:项目的成功研制拓宽了工业机器人应用领域，已在歼20、歼10、L15高教机、大飞机、××导弹、天宫2号空间站等国家重点型号研制和批产中应用，实现了歼20翼面、歼10机翼部件、高教机翼面、天宫二号空间站舱体等航空航天产品核心复杂大部件的生产，为我国航空航天大型复杂构件制造提供了技术与装备支撑。此外，成果还在国产机器人、精密零件制造等龙头企业实现应用推广，核心专利转化1999.2万元，近三年新增直接经济效益达11.2409亿元。

机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统（LiDARPro）主要以机载LiDAR点云及多视航空影像作为输入数据，通过点云语义分割、点云影像配准、实景三维模型重建、建筑物单体结构化模型重建、人机交互等功能模块，实现高效率、（半）自动的城市实体三维模型重建，具备全自动大测区城市建模、半自动城市高精度精细实体模型重建等多种解决方案，致力于提高智慧城市建设的自动化程度，推进实景三维中国建设进程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 创新性： 机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统（LiDARPro）主要以机载LiDAR点云及多视航空影像作为输入数据，通过点云语义分割、点云影像配准、实景三维模型重建、建筑物单体结构化模型重建、人机交互等功能模块，实现高效率、（半）自动的城市实体三维模型重建，具备全自动大测区城市建模、半自动城市高精度精细实体模型重建等多种解决方案，致力于提高智慧城市建设的自动化程度，推进实景三维中国建设进程。系统主要由两部分功能模块组成：自动化模型重建模块及三维可视化交互管理系统模块。其中自动建模模块由点云影像自动配准、实景三维模型重建、点云滤波、点云分类、建筑物单体化分割、建筑物结构化模型重建等软件子模块构成。系统支持DEM、DOM、实景三维模型、建筑物LoD1至LoD3模型等多种产品生产；支持多核、多CPU、多GPU架构的任务并行化管理，支持搭建点云、影像、模型数据库，支持人机交互进行语义分割、模型编辑、纹理编辑等功能。 软件解决的关键问题： LiDAR点云与倾斜影像异源异构数据配准问题，点云影像数据难以联合应用； 单一数据源三维信息与纹理信息不全，高质量模型结果依赖高精度数据输入，导致数据获取成本昂贵、效率较低； 城市级实景三维模型重建自动化程度低，低精度自动结构化模型成果难复用，而手动模型绘制难度高、工艺繁琐； 实景三维数据制作单位高度依赖国外软件，国产化难。 先进性： 当前，国内90%以上地形级实景三维数据制作测绘单位都基于国外软件进行三维重建，而城市级实景三维模型则重度依赖全人工手动勾绘且需调用国外专业三维建模软件，模型重建学习成本极高、软件针对性不强而效率低下。 机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统软件系统以高精度、高效率、高自动化程度城市级实景三维模型重建为首要目标。软件系统具备高精度点云影像配准模块提供异源数据联合应用基础；采用LiDAR点云约束的多视影像密集匹配策略实现高精度、全覆盖三维数据输入以实现高质量实景三维模型重建；采取地面点滤波、非地面点地物分类、目标地物单体实例分割递进式流程得到建筑物等地物单体化三维数据；优化自动结构化模型重建与人工干预的结构化建模流程，无需额外依赖专业建模软件；提供针对建筑物结构化建模的模型编辑、纹理编辑模块，不达标的自动模型可复用，三维点云端、二维影像端可独立或联合编辑，具备交互友好的参照式、勾绘式、半自动编辑模式。 独占性： 系统主要搭建两条生产路线，以适应不同地域模型精度要求差异、不同应用时间响应要求。其一是以LiDAR点云为主的快速建筑物结构化模型重建，经过点云分类、建筑物实例分割、结构化模型重建等步骤构建人工地物结构化模型，并利用配准后多视影像对模型纹理映射，此生产线主要产品包括DOM、DEM、 LoD2为主的建筑物结构化模型、典型地物真实色彩点云等轻量基础数据；其二是在LiDAR点云约束下生成高精度密集匹配点云构造高质量实景三维模型，并在此基础上提取建筑物单体三角网数据，经过模型简化抽象得到建筑物LoD3模型，此生产线主要产品包括实景三维模型、建筑物LoD3模型等城市级实景三维数据要素。 此外，软件系统支持在Windows (Win7/10)、Ubuntu (16.04/18.04/ 20.04)、国产麒麟(V4/V10)等多操作系统中运行，已阶段性实现国产化。

项目背景：海洋环境要素的大范围、长时间、高时空分辨率 监测和获取对海洋与气候预报对海洋环境安全保障意义重大。虚 拟锚系浮标既可在无定点锚情况下，实现一定半径范围内的位置 保持，并进行相应海域的长期、多参数、实时观测；也可根据特 定目的作业需要，以自主走航方式实现观测海域的机动调整，并 在浮标出现故障或达到保养周期时自动返航。由于传统虚拟锚系 浮标的主体舱和推进装置于多相流场环境中运动机制复杂、耦合 特征明显，导致其位置保持时振动剧烈、稳定性差，而在自主走 航时又流体阻力高、推进能耗大，严重限制其作业目标的高效实 现。因此，研究虚拟锚系浮标的多体运动耦合机理，突破减阻节 能的关键技术瓶颈，进而提高续航与作业能力成为当前研发新型 虚拟锚系浮标所迫切需要解决的难题。基于流体动力学原理提出 虚拟锚系浮标的低阻减摇设计方案；基于风帆形式开发一种海上 清洁能源驱动的虚拟锚系浮标节能推进技术。 所需技术需求简要描述：（1）设计新型浮标结构主体，减小 其航行阻力、降低环境流场引起的运动响应幅度，且具有良好的 操纵性能，并保证其有效载重≥600kg、 最高航速≥3.5 Kts； （2）开发一种适合虚拟锚系浮标结构特点、可靠性更高的风帆 推进技术，克服复杂作业环境下传统软帆自动控制难度大、风载脉动剧烈的缺点，并保证高海况下浮标主体的生命力。（3）完成 新型虚拟锚系浮标的航行、动力响应、推进等性能的数值模拟与 分析，在型线结构优化基础上，建造样机并进行实地海上作业测 试，验证设计方案及关键技术的可行性与可靠性。（4）虚拟锚系 浮标，长期大范围平均航行速度≥1 Kts，24 小时内虚拟锚泊定 点误差小于 5000 米半径概率≥80%，观测数据可靠率不小于 95%。  对技术提供方的要求:在相关领域中具有丰富经验的院校或 科研院所。 

基本概念：航空发动机高温薄膜传感器技术是将温度、压力等敏感材料以薄膜的形式沉积在航空发动机高温结构件（如涡轮叶片、机匣等）表面，并进行绝缘、防护、图形化，制成与结构件一体化集成的薄膜传感器。 主要功能与应用领域：集成在结构件表面的薄膜传感器使结构件能够感知温度、应力应变、振动、热流、摩擦阻力等状态参数，能在航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷的恶劣环境下稳定工作。 图1 薄膜传感器结构示意图 图2 涡轮叶片上的薄膜传感器 特色及先进性：与埋入、粘贴、焊接的传统传感器相比，采用薄膜形式集成在结构件表面的薄膜传感器不破坏结构件的力学强度，不影响结构件的工作环境（如流场等），厚度仅约30μm，具有灵敏度高、响应速度快、精度高、可靠性好的优点，是当前世界上航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷恶劣环境下的先进测试技术。 技术指标：最高工作温度1100℃，测试精度优于5%，900℃下寿命>10hr。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：本成果目前主要应用于航空发动机涡轮叶片、燃烧室火焰筒、燃烧室冷却试验件、燃烧室机匣、涡轮机匣、涡轮盘等高温结构部件表面的状态参数测量，如温度测量、应力应变监测、强度疲劳评估等，解决当前航空发动机高温结构部件的健康监测难题。此外，本成果能够推广用于核电、燃气轮机、汽车发动机、陶瓷发动机等高温零部件状态参数的测量和健康监测，推广应用前景广阔。

航空发动机高温薄膜传感器技术是将温度、压力等敏感材料以薄膜的形式沉积在航空发动机高温结构件（如涡轮叶片、机匣等）表面，并进行绝缘、防护、图形化，制成与结构件一体化集成的薄膜传感器。

进入“十四五”以来，我国军费稳定增长及加强实战化训练大背景下，航空航天军工产业必将放量增长，军工各产业链迎来了红利期，行业景气度持续上升，行业将迎来需求放量的黄金发展期，金属蜂窝及其制品的应用场合多为航空航天军工等国家战略产业，关系到国家安全和高科技发展的大局，产品属于多属于高精尖特产品，附加值高，在军民领域有较大的应用前景，市场处于爆发的前夜。金属蜂窝产品具有最优的结构重量比，具有超轻、高强、隔音、隔热、耐疲劳等优异特性。在航空发动机蜂窝封严、飞机机翼、导弹舵翼、卫星、装甲车辆电磁屏蔽等军用领域拥有重要应用，且在民用领域，如汽车、核电、高铁、建筑、家居等领域拥有广泛的应用前景。本项目成果为金属焊接蜂窝轻量化制备技术及其应用。 本项目核心技术包括蜂窝芯体制备方法与工艺、蜂窝芯体空间曲面自适应加工、飞行器空间曲面蒙皮热成型、复杂空间曲面结构真空钎焊、蜂窝封严自动化装备、电磁屏蔽蒙皮设计和制备、无损检测与可靠性评估等。核心产品包括航空发动机蜂窝封严（市场容量大、稳定增长）、航空飞机机翼等大部件（单品价值大且技术难度极高）、导弹舵翼类（市场容量大且技术难度大）、隔音降噪蜂窝结构、电磁蜂窝屏蔽结构等，以及高铁、核电、汽车、建筑等民用蜂窝产品。

本发明公开了一种相控阵三维摄像声纳系统换能器阵列的幅相误差校正方法，包括以下步骤：对第k个采样快拍的二维复采样数组，利用二维快速傅里叶变换获得归一化角频率的初始估计；基于初始估计，获得各个采样快拍内精度更高的归一化角频率的估计值；对K次采样快拍的归一化角频率的估计值进行算术平均，获得校正源方位的鲁棒估计；利用鲁棒估计和空域匹配滤波算法，估计换能器阵列中各换能器通道的幅相误差因子；利用幅相误差因子对各个换能器通道的复采样信号进行补偿，最后利用数字波束形成算法获得经过幅相误差校正的三维摄像声纳波束。本发明避免了繁复的迭代和大量的矩阵运算，计算量小，适合三维摄像声纳系统内大型换能器阵列的现场校正。

一、项目简介本项目针对航空航天中的钛合金框架类零件，拟通过加工工艺优化实现效率最大化和成本最小化双目标；并以典型零部件，即某型航空发动机机匣的切削大数据为研究对象，采用深度学习方法对其进行多层次、多目标优化分析，研发可替代进口航空航天精密刀具 9-12 种。并将应用对象扩展到大飞机滑轨零件、涡轮盘零件、航空高温合金零件等航空航天关键零部件。二、市场前景及应用该项目成果已在西飞、西航等大型航空航天企业的重点型号工程上得以应用。预期在未来五年内产生 1 亿元的经济效益；相较现有加工方式，预期可节省 10%的原料，同时缩短加工周期；项目预期产生 2 亿元左右的间接经济效益；项目成果的整体性价比优于同类国外进口刀具产品的 15%。本项目极大推动了校企合作平台的构建、制造大数据示范应用及工业 4.0大学版智能制造平台的建设；部分打破国外垄断，实现行业引领和国际领先。三、技术成熟度概念验证四、合作方式联合研发 技术入股 转让附图：原理样机 工程样机 中试产业化授权（许可） 面议西安交通大学国家技术转移中心2104 工业机器人

张家界航空工业职业技术学院是2001年8月经湖南省人民政府批准建立的全日制普通高等学校。学院创建于1979年，先后隶属于原航空工业部、航空航天工业部、航空工业总公司、湖南省国防科技工业局，现隶属湖南省工业和信息化厅。学院是湖南省示范性高职院校、全国毕业生就业典型经验高校、全国机械行业骨干职业院校、中国人民解放军士官直招定点院校、湖南省就业创业示范校和平安高校。 学院位于风光秀丽的世界知名旅游城市张家界，占地面积762亩，校园环境优美、设施完善、动静相宜，现有在校生10000余人。学院主动适应国家关于“加快发展现代职业教育”、“坚持走中国特色军民融合式发展道路”以及行业和地方产业结构优化升级的要求，设有航空制造、航空维修、航空电气、航空服务、旅游管理五大特色专业群，开设33个专业。其中，数控技术专业为湖南省精品专业、省特色专业;旅游管理专业是湖南省特色专业、省中高职衔接试点专业;航空发动机装试技术、机电一体化技术专业为中央财政支持的军民融合重点建设专业;模具设计与制造、数控技术专业为全国机械行业人才培养特色专业。飞机机电设备维修、航空发动机装试技术、飞行器制造技术、飞机电子设备维修、电气自动化技术等专业是中国人民解放军士官定向培养指定专业。 学院推行“人才强院”战略，建设“双专业带头人”引领的教师队伍。注重实践教学环节，不仅培养了一大批理论知识与专业技能都非常突出的“双师型”教学队伍，还从航空企事业单位及社会相关专业机构聘请了百余名专家和高级技术人员担任兼职教师。现有专任教师320人、兼职教师132人，副高以上专任教师109人，省级专业带头人和青年骨干教师9名，建有院级大师工作室2个、创新工作室2个。多人次荣获“全国优秀教师”、“湖南省技术能手”称号和湖南青年五四奖章等荣誉。学院主编(审)、参编全国公开出版发行的教材达200余种，主持多项国家级、省(部)级科研课题，拥有30余项国家发明专利。 学院教学设施齐全，实训条件优越。建有机械实训中心1个，校内实验实训室75个、国家职业技能鉴定所1个，教学仪器设备总值达1.2亿元;校外实习实训基地196个，深度合作企业218家。学院是湖南国防科技工业职业教育集团牵头单位，建有全国职工职业技能培训基地、中航工业高技能人才培训基地、国防科技工业职业教育实训基地、省数控专业校企合作生产性实习实训基地、省旅游管理专业校企合作生产性实习实训基地和省师资培训基地。 学院突出现代职教内涵，不断推进产教深度融合，深化军民融合项目建设，实行定制人才培养。学院是中国人民解放军直招士官定向培养院校，于2014年正式开办士官班，在校士官生规模持续扩大，实现了军民融合深度发展的互利共赢。学院先后与空军第一航空学院、海军航空工程学院签订定向培养士官协议，形成了理论与实践并进的培养模式。2017年初，学院士官学员在空军一航院组织的全国入伍军事体能技能考核中排名第一。学院依托行业、对接产业、背靠企业办专业，积极探索现代学徒制培养模式，与中国航发南方工业有限公司、西安航空发动机集团公司、上海锦江国际酒店管理股份公司、上海春秋旅行社及其航空公司、北京新东方教育集团、北京安博教育集团等合作，开办“南方班”、“西发班”、“锦江酒店服务班”、“上海春秋航空服务班”、“软件工程师班”、“安博班”等，为学生成长成才提供了极为便利的条件。 学院高度重视毕业生就业创业工作。学院与中国军工企事业单位以及沿海大型中外合资企业保持着密切合作关系，建立了广泛而稳定的毕业生就业网络，学生就业前景广阔，受到用人单位广泛好评，不少毕业生已经成为技术能手和管理骨干。多年来，毕业生就业率一直保持在95%以上，稳居同类院校前列。另外，学院按有关政策规定，每年推荐数十名毕业生通过“专升本”考试后进入本科院校学习、应征中国人民解放军士官生。2014年，学生荣获湖南省“黄炎培职业教育奖”创业规划大赛高职组一等奖，2015年，学院一举摘得湖南省就业创业示范校、全国毕业生就业工作典型经验高校的桂冠。 学院遵循“立足航空，服务地方，特色兴校，争创一流”的办学理念，服务航空、服务地方、服务区域经济信息化产业发展，为社会主义现代化建设培养了一大批高素质技术技能人才，赢得了良好的社会声誉。先后荣获全国“五四”红旗团委、全国“五四”红旗团总支、全国教育系统关心下一代工作先进集体、全国大中专学生暑期“三下乡”社会实践活动先进单位、第一届全国数控技能大赛突出贡献奖、第三届“蓝桥杯”全国软件大赛总决赛一等奖、全国企业经营管理沙盘模拟大赛二等奖、全国机械行业模具设计与制造大赛一等奖、湖南省模范职工之家、湖南省技能人才培养先进单位、湖南省高校思想政治教育工作先进单位、湖南省大学生心理咨询工作先进单位等荣誉称号。 新时代新思想，新起点新征程，学院将秉承“厚德明志，求实创新”的校训，贯彻执行党的教育方针，坚定不移走现代职教发展道路，不断深化内涵建设，全面提高人才培养质量，努力建成“特色鲜明、省内一流、国内知名”的高职院校。

一、项目简介本项目针对航空航天中的钛合金框架类零件，拟通过加工工艺优化实现效率最大化和成本最小化双目标；并以典型零部件，即某型航空发动机机匣的切削大数据为研究对象，采用深度学习方法对其进行多层次、多目标优化分析，研发可替代进口航空航天精密刀具 9-12 种。并将应用对象扩展到大飞机滑轨零件、涡轮盘零件、航空高温合金零件等航空航天关键零部件。二、市场前景及应用该项目成果已在西飞、西航等大型航空航天企业的重点型号工程上得以应用。预期在未来五年内产生 1 亿元的经济效益；相较现有加工方式，预期可节省 10%的原料，同时缩短加工周期；项目预期产生 2 亿元左右的间接经济效益；项目成果的整体性价比优于同类国外进口刀具产品的 15%。本项目极大推动了校企合作平台的构建、制造大数据示范应用及工业 4.0大学版智能制造平台的建设；部分打破国外垄断，实现行业引领和国际领先。三、技术成熟度概念验证四、合作方式联合研发 技术入股 转让附图：原理样机 工程样机 中试产业化授权（许可） 面议西安交通大学国家技术转移中心2104 工业机器人