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振动抑制控制技术广泛应用于船舰/风电机组推进传动轴系、液压重载机器人、重型车辆/直升机悬架、大型跨江海大桥抗风抗震等众多重载领域，是关于此类国民经济建设与军事重工不可或缺的关键装备或工程高可靠长寿命运行核心技术。而此类装备或工程存在高功率大惯性、工况多变且安全要求苛刻的共性特性，相比传统抑振技术，磁流变阻尼抑振技术具有能耗低、阻尼力宽范围可调可控和毫秒级响应的半主动控制优势，已带来新的技术变革，国外技术封锁且应用效果显著。项目组在国家自然科学基金、福建省科技厅和校企合作资助下，瞄准提升重载装备及工程安全性及长寿命的应用需求，锁定多变工况下高性能磁流变阻尼抑振关键技术，开展十余年产学研联合攻关，主要科技创新如下： 1.匹配重载的高力重比磁流变阻尼抑振装置设计与建模技术：面向重载减振且安装空间受限的应用场合，自主创新设计了多级流道式和剪切挤压混合模式两种原理的高力重比磁流变阻尼器，阻尼力密度和可调范围（26.5倍）与装备0~21MPa工作压力高度匹配，优于国际巨头Load公司水平；创新提出了循环应力-应变微观层的改进双曲正切正向动力学建模技术，可精确描述上述阻尼器的多段滞回特性，力-电流-速度模型精度达98%。显著提升了电液抖动抑制、液压冲击缓冲及桥梁抗震等重载工况的磁流变抑振适应性。 2.宽范围频率同调-阻尼协变的磁流变抑振新方法及其实施技术：面向重载抑振时激振频率复合多变，提出了基于磁流变的宽范围频率同调-阻尼协变新原理，发明了磁流变双剪切阀式与弹簧串/并联的抑振新装置，实现刚度相对变化为446%；进一步面向单频、多频及刚度阻尼超设计范围等多种状况，提出了刚度阻尼在不同阶段时程上的最优值取向和准则，实现了推进/传动轴系、重载车辆/直升机悬架，桥梁不同地震波等全变工况下的宽频振动有效抑制，加速度幅值最高衰减达90%。 3.面向重载的磁流变抑振高可靠自传感与高性能控制技术：为提高恶劣环境下磁流变重载抑振可靠性，针对外部电气传感系统失效提出了抗干扰的双向压电自传感检测方法，实现振动检测误差≤1.8%；针对重载装备或工程自身结构刚度变化、控制存在时滞难题，建立了自适应非参数高精度逆向模型，精度达99.1%，进一步提出了基于灰色预测系统的半主动线性最优预测控制方法，实现了阻尼力控制快速响应和高精度跟踪，精度为99.2%，阻尼力精准匹配输出可进一步保证重载抑振效果。 项目形成系列原创成果，授权发明专利19项，发表论文38篇,其中SC1/EI29篇，参编ISO国际标准1项；研制的多款磁流变抑振装置及控制系统通过产品质量监督检测和应用工程性试验，经由多名国家级人才等组成的科技成果评价专家鉴定，认为项目整体技术达国际先进水平。成果应用为相关企业技术创新夯实了基础且实现了产品升级，近3年新增销售额2.4亿元，新增利润2620万元，提升了产品高端化和竞争力，创造了显著的经济社会效益。

油品是维系国家经济命脉与国家战略安全的重要物资，航空燃料是军用和民用飞机的必需燃料，具有严格的标准。航空业面临着严峻的二氧化碳减排问题，寻找低碳、环保、可持续发展的新一代超清洁航空替代燃油已成为国际研究的热点。与化石能源相比，生物质能源是唯一的含碳可再生能源，生物质油脂催化转化制航空燃料是实现航空燃料清洁化最有效的措施，也是国家重要的战略储备技术之一。该项目瞄准生物油脂制备航空燃料催化转化过程的关键科学问题，从多功能催化剂设计、制备、结构与性能的调制入手，取得了原创性研究成果。该项目提出了加氢及裂解异构反应耦合新机制，揭示了催化剂活性相微观结构对催化反应动力学行为的调变规律，实现了加氢-裂解异构多功能催化剂的可控制备，丰富生物质油脂催化转化制备生物航空燃料的相关催化基础数据，为探索开发制备生物航空燃料的新型多功能催化剂提供科学理论依据和技术指导。 (1)提出了加氢-裂解异构反应耦合新机制。针对生物质油脂制备生物航空燃料的两步法，创新性的提出了加氢-裂解异构反应耦合新机制，实现生物质油脂一步高效转化为生物航油。从原子水平上解析了反应物分子与氢气在催化剂表面的吸附和转化行为，建立了包含催化剂微结构特征参数的反应动力学模型，揭示了其反应机制，阐明了活性相晶粒尺寸、形貌、物种对其加氢和裂解异构的影响规律，促进了生物质油脂多功能催化剂的开发。 (2)建立了加氢-裂解异构多功能催化剂的构筑方法。发展了一种化学锚定制备高分散磷化镍的方法，提出了剪裁d-带中心和改善活性相分散协同提高加氢性能的概念；发现了类贵金属活性相(磷化镍、碳化钼等)及载体(ZSM-5，活性碳等)性质与脂肪酸加氢-裂解异构反应性能提升程度密切相关，系统考察了类金属活性相种类、活性相与载体的相互作用、载体对类贵金属活性相形成的影响等因素对其性能的影响规律，揭示了载体表面精细原子结构对加氢活性相结构性质调变规律，阐明了催化剂结构参数对动力学行为的影响规律，建立了加氢-裂解异构多功能催化剂的构筑方法。 该项目研究成果发表在J.Am.Chem.Soc.、Appl Catal B：Environ、ACS catalysis.等主流学术期刊SCI论文47篇，5篇代表性SCI论文他引378次，其中包括Chem.Rev.、.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.、等在内的国际权威学术期刊都给予了高度评价并广为引用。项目累计培养博士生22名、硕士生32名。第一完成人入选四川省学术和技术带头人后备人选，获得教育部自然科学二等奖(第二完成人)。

课题来源与背景： 不断增加的电磁污染对电子器件、环境、生物安全等的威胁日益严重。解决这一问题有赖于微波吸收材料及其技术的发展。国内外大多吸波材料提供商所生产的产品也都以碳基材料、磁性材料为主。随着5G的加速推进、毫米波/THz技术在国防/民用产品中的不断普及，各行业对于吸波材料的要求越来越高。在保证吸波性能的前提下，降低材料的生产成本是该领域材料开发的主要趋势之一。围绕这一趋势，开展更低原材料成本，产品性能更为优异的制备工艺研发十分必要。该课题依托省实验室电磁材料团队，瞄准低成本高性能吸波材料这一目标，创新地以秸秆和工业磁性废料为原料，引入磁处理(永磁场、不耗电)这一特殊工艺，产学研结合，研发低成本、高性能的吸波材料与产品。课题以“基于秸秆与磁废料的高性能电磁波吸收材料的研发”为题，受安徽省科技重大专项基金资助(编号：202003a05020018)，总经费375万元，其中政府拨款150万元。 技术原理及性能指标： 吸波材料，指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。按吸波材料的损耗机制分类：1)、电阻型损耗，此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大，从而有利于电磁能转化成为热能；2)、电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等；3)、磁损耗，此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等，其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。另外低成本化也是这类材料的一个重要的研究方向。 基于秸秆与此磁性废料的电磁吸波材料利用“磁电共损耗”的协同损耗原理，以及独特的“磁控吸波性能优化技术”，开发出了宽带、强吸收的高性能轻质、低成本吸波材料，其最强吸收峰值最高可达38dB，最大有效吸收带宽可达20GHz，密度小于1.5g/cm²，优于市场化产品。 技术的创造性与先进性： 1)磁场能够将高强度的能量无接触地传递到物质的原子/分子尺度，改变原子和分子的排列、迁移、成键和配位等行为，从而影响材料的物相、结构与性能。作为一种特殊的、极端的材料合成调控工具，强磁场已在一些特殊功能材料合成与性能提升中展现出了优异的、重要的价值。充分发挥强磁场在材料合成中独特的调控优势，有望研发出一批在常规条件下无法合成/获取的特殊功能材料、大幅提升一些材料的功能物性。该课题首次提出利用磁场(永磁、不耗电)辅助手段对材料形貌、结构及材料的电、磁性能进行调控，制备高性能电磁波吸收材料的工艺新思路，具有创造性和先进性。 2)选择成本低廉、绿色环保、可再生生物质碳以及工业磁废料为原料，实现了生物质废料、磁废料的高质量再利用，变废为宝，具有创新性和实用性。 技术的成熟程度，适用范围和安全性： 技术成熟度处于初步成熟阶段，并逐步进入规模化应用阶段：技术已经经过的实践验证，具有了一定的可靠性和可行性，已完成小规模的试点项目和早期部署。 该技术的应用范围：1)通讯类电子器件；2)汽车；3)军事隐身；3)人体电磁波防护；4)电磁兼容与测试。 安全性：该技术所涉及的磁性废料机械球磨，保护气下的生物质碳化技术，磁控有序技术，无安全隐患；同时该技术所选择的原料为自然界存在的生物废料以及普通的磁性废料，安全性高。 应用情况及存在的问题： 现代社会中大量的电子设备进入日常生活，电磁辐射污染日益严重。不仅干扰电子仪器、设备的正常工作，而且会影响人类的健康。该项目所研发的产品将服务于电磁兼容、电磁屏蔽产业，因此所研发的低成本、高性能的吸波材料有着广阔的市场前景。 推广应用前景分析： 1.政策面：“绿色环保材料”的研发及“固废资源化”均受国家以及地方政府大力提倡和支持。 2.技术面：该项目依托碳基微波吸收材料的制备，技术成熟度高。 3.市场面：国内企业尚未出现基于生物质碳材料的微波吸收产品。 该技术正在逐步往规模化应用方面迈进，开始进入中试，希望经过较大规模的测试和应用，逐步进入商业化的阶段。 存在问题：在技术应用阶段存在问题主要是资金问题，尚未找到持续进行市场化应用的资金渠道。 历年获奖情况：该技术尚未参加各类奖项的评选。

可见光激光在军事、医疗、显示、工业制造、前沿科学研究等领域具有广泛应用。传统可见光激光大多通过近红外激光非线性频率变换产生(倍频/和频/光学参量等)，例如典型钛宝石激光器+OPA/OPO产生可见光连续/飞秒激光，但存在系统复杂、价格高昂、效率较低等问题。该项目组提出蓝光LD泵浦稀土光纤激光器直接产生可见光激光的创新方法，无需非线性频率变换，因此具有更高转化效率、更紧凑结构及更低成本，取得如下原创性成果： (1)揭示可见光被动锁模光纤激光器内在超快动力学演变机制，首次实现可见光皮秒/飞秒锁模光纤激光器发展适用于可见光波段的新型锁模技术，解决可见光波段超大正色散难以稳定锁模问题，首次将被动锁模超快光纤激光器推向可见光波段(Light Sci Appl.9：61，2020)；实现了可见光‘时空锁模’、‘涡旋锁模’、‘脉冲簇锁模’皮秒光纤激光器；提出腔色散管理+相位偏置非线性放大环境技术，实现首台可见光飞秒光纤激光器，脉宽短至83fs。成果获中国光学工程学会-光纤激光五年优秀成果奖(全国16项)，成果服务国防，应用于航空工业601所、中国电科53所、军委装发部等国防企业/部门的前沿开发系统。 (2)提出抗损伤光纤端面介质膜技术构建可见光全光纤谐振腔，成功实现小型化全光纤稀土激光器直接产生高功率多色可见激光挖掘稀土氟化物光纤产生丰富可见光激光的巨大潜力，发展高损伤阈值光纤端面介质膜技术，构建可见光全光纤谐振腔，实现了多色(青、绿、黄、红、深红)全光纤高功率激光器，输出功率突破10 W量级。其中瞄准半导体激光‘green gap’问题，突破绿光功率瓶颈，获得3.6W 521nm绿光全光纤稀土激光器(Adv.Photon.4：05600，2022)，荣获“2022中国光学十大进展提名奖(应用研究类，全国10项)”，成果应用于华为车载激光大尺寸全息投影等新型显示场景。 (3)发展多参量激光调控手段，突破可见光光纤激光器的脉冲能量、脉宽、波长等联调能力提出可见光‘腔倒空’光纤激光器直接产生3.17mJ大能量绿光脉冲，入选当期Editor's Pick亮点文章；蓝光LD泵浦掺钬光纤产生535-553nm宽带可调谐绿光连续激光，当选为期刊封面论文；可见光光纤激光直接一次倍频产生深紫外激光技术，实现宽带可调269-290nm深紫外激光。成果应用于OLED激光精细加工，并在军委装发预研基金支持下用于日盲紫外保密通信。 该项目在14项课题支撑下发表SCI论文57篇，其中1篇当选ACS Photon.封面论文、1篇被Photon.Res.主编Editors’Pick，SCI他引442次；授权发明专利4项，实用新型专利2项；获703万元企业应用开发经费支持，其中华为、中国电科、中国航空工业集团等三家龙头企业应用开发经费达649.15万元(共3项)。

聚氨酯/纤维基复合材料（合成革、织物涂层材料）被广泛用于家居、服饰、汽车等民生领域，我国占世界年产量的73%，生产及使用量均居世界第一。聚氨酯/纤维基复合材料因具有强力学性能、良好耐高、低温性和易加工性，在航空、航天、汽车工业等领域也获得了广泛应用。因此该行业的健康发展对保障民生供应、支撑高端制造具有重要意义。但现用聚氨酯大多为溶剂型，材料非环境友好，制造过程非生态化，生产中VOCs排放达150万吨/年，占我国轻工业排放总量23%，已对人民健康和国家生态安全构成威胁。水性聚氨酯（WPU)和无溶剂聚氨酯是其可持续的升级换代产品，然而，由于WPU的分子结构特点和水的蒸发潜热较高，在WPU制备中存在“高粘低固”、在其衍生涂层生产中存在“高耗低效”及关键力学性能不足、其下游纤维功能制品存在穿戴舒适性不足和功能单一等产业共性和难点问题。 项目正是瞄准上述共性和难点，以国家“双碳”目标下传统产业改造升级迫切需求为牵引，在“863”计划、国家自然科学基金及其他省市级项目的支持下，历经十余年持续研究，在高固含量、功能性水性聚氨酯生产技术一水性聚氨酯贝斯发泡致孔技术一水性聚氨酯智能化涂布低温干燥技术一功能化涂层构建及产业化应用全过程取得了系列发明和创新，开发出一套可替代传统溶剂型聚氨酯的高固含量水性聚氨酯(无溶剂聚氨酯)及其纤维基复合材料生产关键新技术集成，创制出具有自主知识产权的系列功能性聚氨酯/纤维基复合材料。为纺织涂层及合成革行业VOCs和DMF源头阻断提供了关键技术支撑和物质基础，实现了生产过程的“降耗增效”，引领了这一传统民生产业的变革与提升。取得的创新成果如下： (1)构建了高性能高固含量水性聚氨酯制备新技术体系。依据球状物体堆积密度数学模型，通过界面调控，创制了基于原位聚合法纳米增强技术的高固含量、高耐磨WPU制备技术，解决了“高粘低固”这一高固含量WPU生产中的难题，并实现了石墨烯和WPU的“协同”互补，赋予WPU涂层耐磨、耐刮、耐水等高物性和功能性。在项目完成单位建成了10万吨级水性聚氨酯树脂生产线，打破了该类产品的国外技术垄断，技术水平国内领先，为制造水性聚氨酯合成革奠定了基础。 (2)建立了多维仿生的水性聚氨酯贝斯制造新方法。以水性发泡技术为突破口，创新开发出湿法/干法凝固发泡的WPU合成革贝斯制造技术；基于“巯基烯”点击化学的乙烯基胶原蛋白接枝改性超细纤维合成革基布技术。解决了贝斯生产中的溶剂使用、泡孔升温坍塌、产品透气、透湿性差等技术难题，实现了生产过程VOCs、DMF源头阻断、WPU合成革贝斯、超细纤维合成革基布多维(吸、透湿性、手感及关键性能）仿生真皮，为高性能水性聚氨酯合成革生产提供了技术支撑。第三方检测结果表明，项目研发WPU超细纤维合成革的强度指标均高出行业标准QB/T4909-2016产品要求的50%左右，色牢度高出0.5级，透气性68.9mL/cm².h、透湿度10.5mg/cm²h比溶剂型产品要求高出250%；WPU合成革强度指标均超出行业标准QB/T5350-2018产品要求的80%以上，剥离负荷超出500%，透气性1917mL/cm².h、透湿度9.8mg/cm².h。DMF、可分解有害芳香胺染料未检出。 (3)创新开发出水性聚氨酯涂层专用低温快速干燥和配套的智能化浸溃、涂布技术。依据热力学第二定律，创制低温、除湿快速干燥技术，协同智能化精密浸溃、涂布技术，建立绿色智能化生产线，解决了传统WPU/纤维基复合材料生产“高耗低效”的技术瓶颈。干燥温度由现行的90~13(TC降至50-70X，生产效率提高3倍，能耗降低3~5倍，能源成本降低3~4倍，解决了生产效率低、成本高两大困扰水性合成革产业化推进工程难题，实现了生产过程的“节能降耗”和“降本增效”，为项目成果的规模化应用扫清了障碍。 (4)开发了纳米材料与水性聚氨酯、无溶剂聚氨酯复合技术，创制出系列环境友好、多功能一体的聚氨酯/纤维基复合新材料-新工艺-新技术集成生产体系。通过层层组装、纳米粒子原位聚合等新技术、新方法，解决了功能纳米粒子在WPU、无溶剂聚氨酯应用中的分散难题及市场纤维基涂层产品功能单一、产品雷同、涂层力学耐久性能差等问题。生产产品具有高性能和多功能化特性，提高了附加值，拓展了环境友好聚氨酯/纤维基复合材料新用途，产品可应用于航空、航天、汽车工业、军用装备、电子及电力防护、应急救援等领域。 项目获授权专利40件其中国家发明专利38件；形成行业标准2件；发表论文48篇；培养博硕士25人。基于该项目的成果，从2012年由合肥科天水性科技有限责任公司专利转化开始到2022年12月，已在陕西、浙江、江苏等地十余家合成革、织物涂层、机械设备企业进行了产业化，并且此技术也推广到天然皮革二层革的生产。项目完成单位近三年来已获得新增销售24.298亿元，新增利税2.773亿元，社会、经济生态效益显著。该行业专家中国工程院石碧院士对该成果给予了高度评价，认为该技术成果“打破了传统的水性聚氨酯干燥速度慢、生产“高耗低效”的技术瓶颈；降本增效，打造绿色智能生产线，推进了合成革工业的低碳发展。”项目成果也获得了2022年度陕西省高等学校科学技术研究优秀成果特等奖。

该成果属于电子信息领域，来源于国家自然科学基金(60272086、60601016、61172148)、陕西省自然科学基础研究计划(2006F14、2010JQ8003)和多项军队装备科研计划。以现役XX型反隐身三坐标笛达和机载多功能射频孔径天线系统的优化设计为军事应用背景，瞄准雷达阵列天线探测定位性能提升开展理论研究和军事应用实践。项目的主要技术创新点包括四个方面： 1、挖掘了复杂阵列流形的微分几何性质，揭示了误差条件下阵列流形子空间秩损原理，发现了“联合阵列误差”与“俯仰依赖幅相误差”的等价一致性，系统剖析了阵列结构、误差来源、目标时域相干特性和低角传播环境对阵列流形几何特性的影响，创新构建了“结构-误差-目标-环境”四维阵列流形建模与分析理论框架，系统揭示了阵列优化设计和误差校正的理论机理。 2、发明了适用于任意几何结构阵列校正的辅肋阵元法，创新了雷达低角测高阵列校正准则和匹配场处理模型，提出了基F CODE准则的空间相干源条件下的幅相误差校正方法和多种特殊阵列结构的误差自校正方法，有效解决了军用雷达阵列天线“阵列误差校正效率低”的难题。 3、探索了运用“酉矩阵”、“迭代傅里叶变换”、“贝叶斯压缩感知”和“多任务学习”等理论解决阵列优化设计的途径方法，系统提出了稀疏阵列、共形阵列、交错稀疏阵列、可重构阵列等复杂天线结构优化设计方法，提升了孔径利用率，降低了旁瓣天平，方向图赋形能力显著增强，有效解决了军用雷达阵列天线“阵列结构优化设计难”的问题。 4、创新了误差与目标参数空间“去耦”的思想，系统提出了阵列雷达空时二维杂波抑制、误差鲁棒的目标检测和波达方向估计理论和方法，大幅提高了阵列信号处理算法在实际工程应用中对阵列误差的鲁棒性，有效解决了军用笛达阵列天线“算法误差敏感性高”的难题，研制了工程应用系统。 项目研究历经10余年，研制了“宽带阵列测频测向系统”和“飞艇栽空间谱估计与测量系统”2套应用系统，开发了阵列校正和信号处理软件系统6套，发表SCI/EI检索学术论文92篇，获得授权发明专利6项，软件著作权2项。项目成果已在陕西中电20所和陕西烽火诺信科技有限公司以及中电36所、14所、空军XX训练基地的军用装备天线系统测试和研制中获得广泛工程应用，突破了多径、通道幅相、位置误差和互耦误差联合校正的难题，通道一致性由60%提高到95%，雷达低角测高精度显著提高，方向图拟合一致性由70%提高到90%以上，交叉极化抑制率达到95%。 项目成果在空军雷达兵部队获得广泛实际验证和作战应用，有效提升XX型雷达对空中目标的预警探测能力。空军主管业务机关鉴定该成果工程应用鲁棒性强、实现代价低，实用性突出，突破了复杂电磁环境和各种典型阵列误差条件下阵列天线性能恶化的工程难题，军事效益显著，推广应用前景广阔。雷达领域的知名院士评价项目成果与国内外同类研究成果相比具有明显优势，总体技术达到国际同领域先进水平。

该成果以士兵、车载、空中对抗的训练装备研制需求为牵引，结合武器装备的战技参数和真实作战环境下各种对抗应用可能，针对装备模拟训练需要解决的复杂环境中高速目标快速识别、随机扰动平台对动高速目标快速跟瞄、虚拟场景和实物入景时序精准同步、虚拟环境快速构建和实景目标协调融合、实时对抗考评与训练纠偏等工程问题，开展集创新算法、实践应用、装备研制、应用推广等研究，建立了解决虚实协同交互的几何精度、时间精度、空间融度技术体系，研制系列训练装备，构建多种全场景、全听觉、全感知的高逼真仿真训练环境，不仅保障部队按战术要求，实现对操作士兵进行训练，同时相关技术成果在园区、工厂、车间的数字化、协同化、智能化方面得到广泛应用，取得了较好的军事社会经济效益。 该成果针对5大工程问题，开展了五大技术族研究，实现了四个创新，建立了一套对抗环境下虚实仿真技术体系，形成五大场景应用。成果申请国家发明专利等知识产权54项，已获得授权39项，包括国家发明专利授权23项，实用新型专利授权1项，软件著作权授权15项；发表学术论文104篇。该项目单体获得工信和信息化部科技进步二等奖1项，中国兵器装备集团科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项。简述如下： 1.五大工程问题在拟真的训练系统装备研制中，不得不面对众多的随机扰动问题：(1)士兵身体素质差异带来的不确定性扰动(如：肌肉的疲劳度、个体身体素质差异、士兵训练程度差异等)；(2)承载士兵平台受环境影响带来的影响，如单兵站立地面上操控中，地面软硬程度、地面振动影响，单兵站在陆地移动平台上操控中，运载平台振动、路面变化等；(3)装备使用环境对装备和操控人员的影响，如气压、温湿度、气象环境、对抗使用环境等。这些随机扰动是随机的、叠加的、难以精准描述的，在如此复杂的环境下，士兵的训练系统和装备的研制需要解决以下五大工程问题。 (1)随机扰动对高速动目标快速跟瞄问题； (2)复杂环境高速目标快速识别问题； (3)虚拟场景和实物入景时空精准匹配问题； (4)虚拟环境快速构建和实景目标协调融合问题； (5)对抗实时考评与受训情况实时纠正问题。 2.五项关键技术： (1)小惯量大转速非特征驱动快速目标捕获技术； (2)近似目标族中关键目标的快速提取与精准识别技术； (3)随机扰动环境下光电系统对高速运动目标跟踪技术； (4)虚拟环境快速构建和实景目标协调融合技术； (5)大容量数据超低延时实时同步通讯技术。 3.四个创新： (1)提出一种多景多模XX沉浸式瞄准训练集成技术，研制XXX沉浸式瞄准训练系统。 (2)提出了一种用户自定制训练场景生成技术； (3)提出了一种基于改进孪生网络架构的目标跟踪方法； (4)提出了一种基于运动恢复结构生成点云的密度调控方法。 4.五大应用场景通过产学研合作进行成果转化，形成了(1)某型单兵便携式DD训练装备；(2)车载压制武器训练装备；(3)地对空中目标训练装备；(4)某直升机模拟训练系统；(5)工厂数字化协同等5种产业化应用装备，近3年产生直接经济效益6.5亿元；对提升军工装备现代化水平具有重要的促进作用，军事效益显著。

量子通信是信息科学和量子力学相结合的新兴产物，不仅具有独特的无条件安全性，还具有较强抗干扰能力、传输能力、传输效率高、容量大、速度快等优点；此外，伴随量子计算快速发展，云计算、互联网、大数据、物联网等新技术、新应用和新模式快速融合发展触发了新的信息安全威胁和挑战，因此，基于量子通信的安全技术，越来越彰显地成为先代信息系统安全基石。 国家高度重视量子通信发展，推出针对量子通信国家战略规划，旨在推动量子通信领域繁荣发展。该项目围绕国家安全战略需求，紧扣量子信息领域的重大需求，瞄准量子通信研究前沿，结合现代网络与信息安全发展趋势，构建量子安全服务赋能平台，开展高性能量子通信理论与方法研究，尤其针对量子通信系统的安全性能提升挑战，加强量子通信关键理论和核心方法突破，提出了连续变量量子通信系统结构优化理论和方法，阐明了高性能系统设计和优化机制，具体创新性成果如下： 1.围绕量子通信系统的安全性能需求，紧扣连续变量量子秘钥分发系统的秘钥安全分发距离延长问题的解决方法，结合量子秘钥分发系统的拓扑结构特征，开展远距离连续变量量子秘钥分发理论与方法研究，面向量子通信系统的最大传输距离延长的挑战，提出了系统结构设计和距离优化策略，设计了新型连续变量量子秘钥分发方案，剖析了系统参数对系统噪声抑制性能的影响程度，阐明了远距离量子秘钥分发系统性能提升机理。 2.面向复杂网络系统的大数据安全传输对安全秘钥传输速率的需要，瞄准连续变量量子通信系统的物理属性，在数据后处理中利用现代光信号调制编码手段和智能数据处理方法，开展高速连续变量量子通信理论研究，针对高速量子通信系统的信道容量提升问题，结合相干光信号高精探测方法，提出了系统结构优化方案，甄别了系统参数和环境因素对系统安全秘钥率的影响，从系统的信源特性、信道特征和探测方法等因素阐明了系统秘钥率提升机制。 3.针对量子通信实际部署系统性能评估问题，围绕量子秘钥分发系统的安全评价体系，结合现代网络系统对信息安全需要，开展量子通信系统的攻击策略、安全防御及安全性理论分析研究，针对量子通信部署的实际安全性挑战，面向复杂环境系统的结构特征和器件性能，根据个体攻击、集体攻击、高斯攻击和相干攻击等手段，提出了系统安全防御策略，阐明了量子通信系统安全评价机制，为未来实际部署量子网络的性能评价提供可靠的参考方法。 以连续变量量子通信为基础的通信系统部署成为未来保障网络信息安全的非常有潜力的方法和手段，是量子通信领域的热点，不但在信息检测、信息传送以及信息对抗等方面占据优势，而且在电子政务、金融行业、电子商务、电子医疗、军事国防、电力行业等多个领域市场实现大规模潜在应用，在未来国家科技竞争、新兴产业培育、国防和经济建设等领域具有重要战略意义。

高端工业CT是现代精密制造业、国家高精装备、汽车、船舶、电子等高端工业领域的重要无损检测手段。为落实国家军民融合重大发展战略，该项目面向诸如航空发动机部组件等大型器件无法实现三维快速无损检测，易造成重大质量隐患等问题需求，瞄准现有工业锥束CT检测范围严重受限这一“卡脖子”技术困境，依托中物院应用电子学研究所在工业CT领域十余年的技术沉淀，基于高能加速器CT的锥束扫描技术，在国内外首次提出旋转中心偏置联合面阵探测器分次扫描的新型扫描模式和重建算法，将扫描视野增长到一米以上，实现大型器件单次性无损检测。项目实施以来，立足四川、辐射全国，为数十家科研院所、大型军工企业以及民营制造单位提供高端检测设备和检测服务，直接销售额超过1900万元，受到用户单位高度评价，提升了四川乃至西部地区的科技影响力，社会效益显著。为顺应工业强国的国家发展战略，先进精密制造日益成为现代工业的核心竞争力。作为一种无损检测分析仪器，工业CT在质量控制、状态监测、性能分析与评估等领域均有重要应用。基于面阵探测器的工业CT扫描范围受限于探测器尺寸，检测范围难以突破Ф400mm×400mm的成像视野，面对直径一米以上的超大型工件，现有设备和扫描方法无法获得完整检测数据，成为了大工件无损检测的“卡脖子”问题。该项目面向航天器、无人机、火箭、汽车发动机等大工件无损检测的迫切需求，通过改进扫描方式和重建算法，在不增加硬件成本的前提下，大幅度拓展工业CT的检测范围，将扫描视野增大到标准扫描视野的4倍以上，可检测工件尺寸增大到Ф1000mm以上。项目提出的大视场扫描方式有效结合旋转中心偏置扫描和面阵探测器分次扫描，在兼顾成像效率的同时，形成扫描视野持续递增的机制。 该项目创新点主要包括：1、首次提出面阵探测器分次扫描技术方案，突破面阵探测器尺寸的物理极限限制，实现CT成像视野相比标准扫描视野扩大至少4倍。2、创造性提出旋转中心偏置扫描联合面阵探测器分次扫描的技术，对大尺寸工件，实现CT检测效率相比线阵探测器工业CT提高10倍以上。3、突破直径超过一米的超大样品三维快速整体CT成像技术瓶颈，广泛应用于高端装备核心器件质量控制。 该项目主要研究成果2015年1月申请国家发明专利，并于2017年10月得到国家知识产权局授权。项目自实施以来，利用上述创新性成果已为数十家大型制造单位提供工业CT无损检测服务，广泛应用于国内多款新研军用飞机核心部组件、航天器结构件、先进无人机发动机、汽车发动机等装备的科研生产，直接产生超过1900万人民币的销售额。同时，该项目为国产关键部组件的质量控制和工艺提升提供了技术保障，受到用户单位的高度认可和好评。

以感知、计算、服务为核心的物联网技术已成为变革当今世界重要推动力量之一，不仅改变了人们的生产生活方式，在军事斗争领域也发挥着重要的作用，是军事和民用领域向机械化信息化智能化“三化融合”式发展的重要驱动力。自“十一五”以来，国家和各部委先后出台的多项规划纲要性文件中，都将物联网作为一个重要的技术领域。然而长期以来，无线自组织网络作为物联网的一种主要组成形式，存在着空间分布、资源限制、结构复杂、时延敏感等一系列特性，严重制约了物联网系统在更广泛背景下的应用实践。自2009年以来，项目组聚焦“网-云-端”架构下物联网系统的稀疏无线自组织网络终端节点定位难、网内数据分发与融合效果差、云端数据中心设计无法渐进可扩展及传输效率低等科学问题，研究了无线自组织网络可定位性判别理论及定位方法、面向定位的不可定位网络自适应调整理论、通信受限环境下的无线自组织网络高效网内数据分发与融合以及云数据中心网络设计与优化理论方法，取得了一批具有国际影响力的创新成果，为构建多场景、大规模物联网系统的定位和数据服务提供了有力支撑。 项目组的主要科学发现包括：（1)针对无线自组织网络终端节点稀疏性给全网定位带来的挑战，在国际上首次揭示了基于节点组件的可定位性判别理论，并提出了基于组件合并和误差容忍的高效魯棒定位算法，极大提升了定位节点的数量比例和定位精度；（2)以实现稀疏网络高效全网定位为目标，在国际上首次提出了基于可定位性辅助的无线自组织网络自主调整理论，创造性地通过精选少量节点增强测距能力，与前一科学发现一起解决了随机快速部署的稀疏网络“定位难”问题；（3)瞄准无线自组织网络面临的节点能力受限与网内数据服务需求旺盛间的矛盾，提出了基于数据摘要的可靠网内数据分发方法和多模态位置计算框架，显著降低了通信复杂度，高效解决了网内数据同步差异识别和多源异构数据融合问题；（4)针对物联网应用日益凸显的云化处理和服务需求，提出了云数据中心网络设计及优化理论方法，实现了数据中心网络结构的渐进可扩展及云端高效数据传输，为面向物联网应用的数据中心快速部署和持续优化提供了有力支撑。 项目在清华大学出版社出版学术专著1部，其余7篇代表作及论文发表在IEEE/ACM TON、IEEE TPDS、Ad Hoc Networks、Computer Communications、IWQoS等国际著名期刊和会议，其中3篇发表在中国计算机学会（CCF)推荐的A类期刊，1篇发表在国内期刊。8篇代表作及论文的总他引（论文SCOPUS+专著CNKI) 170次，其中论文SCIE他引97次。