|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
超高分辨显微成像平台
上海交通大学
2021-04-13
超高分辨率（0.0001牛顿）测力天平
湍流边界层中的壁面摩擦阻力是湍流边界层研究中的重要参数。然而，由于其量级极小，一般只有10-3到10-4N，因而在实验中对其精确测量具有极大挑战。目前尚未有成熟的商用仪器能够直接测量如此小的壁面摩擦阻力。 本课题组所研发的超高灵敏度测力天平基于杠杆原理，作用于浮动平板上的壁面摩擦阻力经过机械放大后，使用高灵敏度力传感器进行采集，其最小可测的10-6N的壁面摩擦阻力。同时，对可能对其测量造成影响的误差来源进行了系统分析，并通过一系列措施杜绝了其对测量造成的影响。此外，由于该测量的壁面摩
哈尔滨工业大学
2021-04-14
超高分辨率图像增强与显示芯片
Ø 成果简介：超分辨率图像重建技术是近年来发展迅速的图像处理新技术，其目的是超越成像传感器、成像和信道的分辨极限，利用所获低分辨率图像，实现高分辨率图像的重建。超高分辨率图像增强与显示芯片项目利用超分辨率图像实时处理技术，实现从一幅或多幅低分辨率视频图像处理获得高分辨率图像，在图像被放大的同时增强图像更多的细节，提高图像的清晰度和分辨率，实现摄像传感器的低分辨率与显示器高分辨率之间的匹配，解决目前图像获取与显示分辨率不匹配的瓶颈问题，在现有图像获取技术的基础上提高显示器的画面质
北京理工大学
2021-04-14
超高分辨率光矢量分析仪
超高分辨率光矢量分析设备采用“微波光子学方法”，首创具有国际领先水平的“超高分辨率光矢量分析技术”，集成了电-光、光-电和光-光3类元器件频谱响应的测量功能，可应用于光纤通信、光纤传感、光信号处理和集成光子学等领域。
技术特征
关键技术与创新点一：基于120度电桥的高抑制比光单边带调制技术和基于光载波抑制与平衡光电探测的非线性误差对消技术。
关键技术与创新点二：光频梳通道化测量技术和基于光希尔伯特变换的镜像边带抑制技术。
关键技术与创新点三：多种测量模式融合与系统软硬件集成技术。
工作波长：1528-1565 nm
最高波长分辨率：50 kHz（即0.4 fm）
幅度分辨率：0.01 dB
幅度精确度：±0.11 dB
相位分辨率：0.01°
相位精确度：±1.2°
对比国际上最高水平商用光矢量分析仪表LUNA OVA5000，设备的分辨率提升了4000倍，动态范围提升了31倍（15dB），相位精确度提升了2.5倍（单通道40GHz范围内），幅度分辨率也提升5倍以上，打破国外技术壁垒，实现进口替代。
南京航空航天大学
2021-05-11
超高分辨率光矢量分析仪
超高分辨率光矢量分析设备采用“微波光子学方法”，首创具有国际领先水平的“超高分辨率光矢量分析技术”，集成了电-光、光-电和光-光3类元器件频谱响应的测量功能，可应用于光纤通信、光纤传感、光信号处理和集成光子学等领域。技术特征关键技术与创新点一：基于120度电桥的高抑制比光单边带调制技术和基于光载波抑制与平衡光电探测的非线性误差对消技术。关键技术与创新点二：光频梳通道化测量技术和基于光希尔伯特变换的镜像边带抑制技术。关键技术与创新点三：多种测量模式融合与系统软硬件集成技术。工作波长：1528-1565 nm最高波长分辨率：50 kHz（即0.4 fm）幅度分辨率：0.01 dB幅度精确度：±0.11 dB相位分辨率：0.01°相位精确度：±1.2°对比国际上最高水平商用光矢量分析仪表LUNA OVA5000，设备的分辨率提升了4000倍，动态范围提升了31倍（15dB），相位精确度提升了2.5倍（单通道40GHz范围内），幅度分辨率也提升5倍以上，打破国外技术壁垒，实现进口替代。应用范围:设备已应用于包含海思光电子以及4家上市公司在内的数十家单位47种高端光器件的研发和生产（用户包括：华为、长飞光纤601869.SH、中航光电002179.SZ、航天电器002025.SZ、光迅科技002281.SZ等），其中31种高端光器件在本项目设备的支撑下实现了量产；在我国高速光电芯片、新一代光通信系统、工业互联网、智能感知等领域发挥着稳定的作用，有力支撑了我国核心光器件的自主可控和原始创新。
南京航空航天大学
2021-04-10
超高分辨率图像增强与显示芯片（产品）
成果简介：超分辨率图像重建技术是近年来发展迅速的图像处理新技术，其 目的是超越成像传感器、成像和信道的分辨极限，利用所获低分辨率图像， 实现高分辨率图像的重建。超高分辨率图像增强与显示芯片项目利用超分辨 率图像实时处理技术，实现从一幅或多幅低分辨率视频图像处理获得高分辨率图像，在图像被放大的同时增强图像更多的细节，提高图像的清晰度和分 辨率，实现摄像传感器的低分辨率与显示器高分辨率之间的匹配，解决目前 图像获取与显示分辨率不匹配的瓶颈问题，在现有图
北京理工大学
2021-04-14
飞米级超高分辨率光谱测量系统
已有样品/n该项目基于光学非线性效应开发了一种新颖的超高分辨率光谱分析技术。利用光纤中受激布里渊散射（SBS）效应增益谱（BGS）带宽非常窄（10MHz 量级）这一特点，来实现被测信号光谱成分的超高分辨率提取与分析。具体围绕超高分辨率光学滤波机理与核心器件制备、低偏振相关性结构设计与实现、光谱重构算法与用户软件开发等内容展开了研究，取得关键技术突破，研制成光谱分辨率优于100fm 的新型光谱测量系统，比常规体光栅光谱
华中科技大学
2021-01-12
超高分辨率微波光子实时成像雷达
本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
智能化将彻底地改变人们生活和工作的方式，已是人类社会发展不可逆转的趋势。对于室外装备来说，能够在各种天气条件下实时高分辨地获取环境信息是其智能工作的前提。例如，智能驾驶、周界安全、人群目标跟踪、低空管制等都迫切需要全天候实时高分辨成像技术的支持。微波毫米波雷达是目前唯一能全天候、全天时工作的传感器，但受限于低频电磁波本身的局限，其分辨率一般较差，难以在民用领域广泛使用。
本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。
创新点：
1.宽带可重构雷达信号产生
2.光域多阶边带抑制对消与稳定反馈控制技术
3.光基宽带微波光子正交混频接收技术
4.基于高分辨率一维距离像的雷达目标识别
5.高效精确的微波光子雷达二维ISAR成像
技术指标：
信号带宽：12GHz；成像分辨率：1.3cm×1.3cm
知识产权及获奖
1.中国光学十大进展提名
2.中国工业博览会高校展区特等奖
南京航空航天大学
2022-08-12
图像级超高分辨率高性能 激光雷达
Pandar128 图像级超高分辨率高性能激光雷达
上海禾赛科技有限公司
2022-03-01