第A3版:工作动态

信息探测与处理山西省重点实验室

多模态感知“看见”细微缺陷 服务国防发展

  •   信息探测与处理山西省重点实验室(以下简称“实验室”)于2014年获批筹建。实验室长期坚持面向国家战略、国防建设、区域发展等重大需求原则,跟踪信息领域科学技术发展前沿,聚焦声、光、电、磁等物理场信息的表征、建模、感知、认知等关键科学问题,开展基础理论和工程应用研究,取得了很多震撼世界、振奋人心的非凡成果,只是由于其研究方向的敏感性,部分领域我们不能一一为您揭示,但我们希望通过图文简要介绍一下在这里的重大科技成果,在允许的范围内展示那些为科技进步、国防事业发展作出重要贡献的个人和团队的光辉业绩。

    研发检测技术推动行业进步
      无损检测是保障工业安全与可靠性的一项重要手段,它能够在不破坏被检测物体完整性的情况下,及时发现和解决问题,确保设备和工程的长期安全运行。随着我国科技实力的稳步提升,各种机械设备装置在各行业的应用普及,无损检测的重要性也日益凸显。
      为推进无损检测技术的应用与发展,尤其是国内航空航天、武器装备等“国之重器”的无损检测需求。近年来,实验室以声、光、电、磁等物理场为信息载体,围绕多物理场信息探测与计算成像前沿方向,致力于多模态信息感知与融合、特种通信、反演计算成像等重大科学问题与关键技术研究,不断突破,形成了成像模态全、扫描模式多样化、多尺度分辨的探测与成像一流平台。
      基于该平台,实验室解决了素有“皇冠上的明珠”之称的固体火箭发动机的包覆层脱粘检测和燃面退移测试难题;服务了嫦娥四号的某关键电路焊接质量检测、某引信的装配的在线自动检测、某发动机叶片高动态高质量CT成像检测。除了应用于这些高端领域,实验室还将该技术进行推广应用,连续八年承担了大同北方天力增压技术有限公司全年的涡轮叶片检测任务。同时,结合我省矿山需求,研制了矿用皮带在线自动检测系统,应用于山西官窑、山西海石湾、芜湖海螺等17家矿用皮带,并出口澳大利亚、秘鲁、泰国等国家。部分成果获得了2021年度山西省科技进步一等奖。

    精进技术服务国防现代化建设
      凭借着业界领先的技术能力,实验室还参与了众多国防相关技术研发工作。其中,以毫米波、太赫兹等新一代探测技术为手段,聚焦毫米波探测与成像等前沿方向,致力于半封闭空间电磁散射特性、智能电磁特征提取、复杂电磁环境下参数测试等关键科学问题与关键技术研究,研发了某系列内弹道参数测试系统,突破了高稳定度、低相位噪声、抗强磁场干扰的毫米波雷达设计难题,形成了系统环境适应性强、测试精度高、实战性能可靠的重大测试装备,极大地提升了我国国防重大武器装备性能的测试能力。
      该系列内弹道测试技术与装备,目前已在兵器某某所、中船某某所、中国船舶工程研究院、兵器某某厂等单位成功实施了科技成果应用转化,解决了不同口径火炮及电磁装备内速度、位移、加速度等内弹道运动参数测试难题。通过该项科技成果应用转化,进一步解决了中吸波材料微波检测、储能器中活塞位移测量、微弱电磁泄漏安全检测等行业领域课题。
      同时,实验室瞄准新型弹药毁伤效能评估,解决多物理时空场测试关键核心技术,针对新型高效毁伤武器效能评估中,传统局部布点的测试方法不能获取全方位爆炸信息,从而不能准确评估爆炸威力问题进行课题攻关,实现了“点测试”向“场测试”的跨越,以及爆炸过程可视化及爆炸性能参数评估全面化。
      实验室目前已形成了水中、地下、空中爆炸毁伤物理场的测试平台,并先后完成了解放军某部队实战演练中红外制导炸弹毁伤威力评估、兵器工业某厂反步兵地雷殉爆测试、兵器装备某厂激光制导弹药毁伤效能评估、军事科学院工程防护研究所掘开式地下工事防护以及兵器工业某基地侵彻弹侵彻轨迹测试等任务。相关成果通过了国防科技鉴定,鉴定为国际领先。部分成果获2022年度山西省技术发明二等奖1项。这些成果极大提升了服务经济社会发展与国防军队建设的能力。

    军民融合发展注入创新动力
      为了更好地服务国防现代化建设和“数字山西、平安山西”建设,通过多学科交叉、以及“校企-校校-校所”协同,构建水下/地面/空中物联网测试技术与平台,加快军民融合技术转化,持续推进“北斗+多源感知大数据”发展创新,在城市安全、防灾减灾、文博旅游、农林草等方面持续发力,取得明显成效。
      建立了太原市北部地区的地基增强站,为太原的智慧旅游、智慧城市、智慧农耕等提供了重要基础支撑,并与中国移动山西省分公司开展公路护坡、山西智慧旅游、山西智慧文博、山西智慧林业等“北斗+”产业技术成果应用推广。
      实验室还本着“立足山西,服务全国”理念,研制的高精度北斗定位系统和北斗短报文语音通信系统服务于钻井1号平台的海上人员健康监测、大庆油田的石油生产监测、上海古建筑监测、内蒙古大兴安岭的智慧林业等。自主研制了4000余套城市地下管网远程监控系统,建立了上海、青岛、西安智慧市政示范工程,为2018年“上海合作组织峰会”、首届国际进口博览会等国际重大事件守护地下城市安全、参与社会安全保障任务起到了重要作用,支撑智慧城市建设。成果应用于北京冬奥会临时设施安全运维系统中,为冬奥会顺利召开提供了重要保障,得到了科技部来信致谢。
      经过多年的建设与发展,目前实验室已逐渐形成了“团结、合作、奉献、创新”的实验室文化和多模/多源/多维阵列信息感知、智能信息处理、图像分析与计算成像、北斗应用与位置服务、网络化信息探测与控制等特色研究方向。研究成果在装备无损检测、武器装备性能测试、能源交通、公共安全、医疗健康、市政服务等领域得到应用,突破了多项关键技术和行业技术瓶颈,取得了多项具有自主知识产权的研究成果。
      实验室负责人陈平表示,未来实验室仍将坚持面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不同突破探测与成像领域的前沿科学问题,服务国家重大装备、重大工程和山西省转型跨越发展,为山西省乃至全国的新一代信息技术发展注入更强劲的科技创新动力。

      来源:山西科技报新媒体

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