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时间:2018-07-13作者:文章来源:科技园发展有限公司浏览:1952

1、实时高质量数字化水声语音通信系统

项目概况

与水声数据报相比较,水声语音通信更加直观、真切、柔软和更能可靠的传送信息,尤其在传送紧急命令和汇报紧急情况时,语音通信更有优势。开发深海油气资源要有更复杂的技术,需要有母船、水下作业机器人和深海固定开发基站协同作业。无线水声通信具有灵活、方便、经济、不存在电缆缠绕等问题,是当代海洋资源开发和海洋环境立体监测系统中的重要技术组成部分,可将水下传感器、试验仪器、AUV/UUV等获得的数据通过声学途径实时传输到岸上,亦可将母船的控制命令下传给水下用户,具有广阔的应用空间。发展水声语音通信,使深海空间站、水面保障船、穿梭潜器三者之间具备语音通信能力,是安全的保障,是高效作业的必须的信息支撑。

国内在该领域起步较晚。哈尔滨工程大学多年来取得了一系列成绩,提出了Pattern时延差编码通信体制,研究了OFDM、MFSK、QPSK、自适应均衡等技术,信道仿真技术,矢量信号处理及矢量通信技术,成功完成了多次湖上和海洋长距离水声数字语音通信。该实时高质量数字化水声语音通信系统通信距离可达10公里以上,误码率低,所需带宽小,语音质量令人满意。

2、水下高速声通信技术

项目概况

声波是唯一可以进行水下远程信息传输的载体,因而水下声通信是各类海洋仪器无线数据传输的首选方式,在海洋资源开发与勘探、海洋环境监测与保护等领域有着广泛的应用前景。

哈工程大学在声矢量水听器水下定向通信、水下高速的图像通信、实时的语音通信和高可靠的指令传输等方面的技术研究为国内领先水平。采用扩频通信方式的低功耗、远程水声通信机,通信距离20公里以上。该技术成熟度在90%以上,己应用于水下机器人的遥控和数据回传中。研制的数字式、半双工水下对讲机,可在几公里的范围内进行水下实时语音通信。该系统经过了多次的湖上试验,技术成熟度80%左右。采用多载波的方式的高速水声通信系统,技术先进、通信速率可达10kbps,可用于水下的高速数据和图像传输。该技术经过十余年的研究、试验和改进,成熟度在80%以上。

项目成熟概况技术成熟,国内先进水平。

3无线传感器网络安全隐匿路由及其评价验证技术

项目概述

项目在已有工作的基础上,研究面向国防或商业领域无线传感器网络的安全隐匿路由协议及其评价验证方法。项目内容包括:安全路由隐匿通信技术、安全路由随机选取及维护策略、安全选路参数的实时获取、更新和评价方法、以及安全隐匿路由的形式化分析与仿真验证。安全隐匿路由的研究从抵制被动攻击、尽可能地防御主动攻击以及联合攻击的指导思想出发,将路由安全性及匿名性作为重要的安全目标,在采用密钥管理技术和匿名技术对抗被动攻击和网外主动攻击的同时,对入网节点的拜占庭行为特征及其联合攻击行为特征进行提取量化,研究并设计基于节点行为的路由安全策略及防御措施,保证数据安全及时可靠隐匿地传输。

4、高性能数据处理中间件系统

项目概述

现行的中间件市场上主要存在两种产品:一种是纯粹的并行数据库系统,典型的产品包括IBM、ORACLE、Teradate。其特点是完全按照并行数据库的经典理论开发而成,功能全面,技术含量高,但价格昂贵,对系统和机器的要求高。在国内,尚无典型应用。另外一种是采用支持多节点数据库并行执行的中间件。如公司推出的支持数据库并行的中间件。其特点是,能够以较小的代价实现对数据库的并行操作,结构灵活,部署简单。但性能和健壮性方面还达不到并行数据库系统的全部要求。

国防科大、中科院计算所、曙光、联想等强力IT集团都在进行群集及并行数据库以及支持数据库并行的中间件的研究开发工作,并已经推出了相应的产品。但从应用角度来看,由于其采用追求通用化的技术路线,因此,在工程应用方面尚未形成规模。这为发展高性能数据处理中间件系统产品留下了巨大的发展空间。该项目的实施将原有理论和应用实践加以总结提高,推出高性能的支持数据库并行处理的中间件系统产品及海量数据管理服务平台。该系统目前在黑龙江省地方税务局省中心及13个地市数据中心应用。

5、基于RFID的煤矿井下安全综合监控预警系统

项目概述

项目一期开发集群瓦斯区域监测、井下人员跟踪定位和动态预警与紧急通信3个主要子系统,二期拟扩展井下视频监测、通风系统监控、远程监控管理、辅助救援等子系统。采用自主研发的RFID多半径跟踪定位专利技术,不仅可以提高井下人员定位的准确性,而且可将所用的RFID读写器数量降低2/3;将瓦斯传感器与RFID标签进行一体化设计,使RFID标签兼有瓦斯传感器功能,能利用RFID通信信道实时上传瓦斯浓度数据;提出集群瓦斯区域监测技术可以全面反应井下瓦斯浓度分布情况,通过建立瓦斯浓度扩散模型可以实现动态预警;基于RFID技术与ADSL2+技术构建无线与有线融合的共享通信信道,结构简单,成本低,易于维护和扩充。预期在3年内,可分阶段为煤矿企业提供一整套多功能、高性能、低成本的煤矿井下安全综合系统。该系统可以大幅降低矿难事故的发生率、减少事故的伤亡人数,同时,为煤矿生产及上级管理部门的监管提供现代化工具,社会效益显著,减少煤矿事故带来的间接经济效益亦会十分可观。

6、闭域空间移动通信用泄漏同轴电缆

项目概述

本项目在研究辐射场的解析算法基础上,首次将FDTD法引入到自由空间中泄缆辐射场方向性研究中,并且通过计算机仿真实验,其有效性得到了进一步证实,完善和提高了漏缆的辐射场理论体系,同时,该项目重点研究和提出了扩展漏缆单模辐射带宽的理论和方法并推导出了漏缆外导体上开槽口数目与扩展频带的理论关系,通过计算机仿真实验和对试制样品的测试,其有效性得到了进一步证实,为超宽带泄漏电缆的产业化提供了强有力的理论和技术支撑。

    主要技术指标:

(1)使用频带:80-2200MHz(其中150-1000MHz为单模辐射频带)

(2)耦合损耗:55-70dB

(3)辐射角度:±10deg(垂直轴向)

(4)衰减:≤35dB(at 450MHz/1km)

超宽带泄漏同轴电缆的基本使用频带为80-2200MHz,它覆盖了目前世界上所有制式的移动通信(例如:低轨道卫星通信、GSM、PCS、GPRS、CDMA、PAS以及未来3G或4G移动通信等)的工作频带。

7多点定位的机场场面协同监视技术

项目概述

目前,我国只在首都机场、上海虹桥和浦东机场以及广州新机场等几个大型国际枢纽机场建设有场面监视雷达,而且其场面监视雷达为一次雷达,主要依靠雷达对移动目标雷达回波的分析计算来探测目标的具体位置,因此对地形、障碍物、天气等外界因素有较高的要求,同时,为尽可能覆盖大的范围,减小覆盖盲区,需要在适当位置建造一定高度的天线塔,通常一次场面监视雷达安装于机场管制塔台的顶部。但是,也不可避免地存在盲区,例如被候机楼、廊桥等遮挡的区域,另外需要和二次雷达数据和飞行计划数据相关,才能获得飞机的标识,而对于场面车辆则无法获得标识。

MDS(Multilateral Detect System)是基于应答机的多点监视系统,为机场场面监视提供了一种与传统一次场面监视雷达不同的重要新手段,它通过地面多个接收机捕获应答机脉冲并计算位置和标识,可以精确地对机场场面和周围地区的移动和静止的飞机和车辆等目标进行监视。系统具有极高可靠性和准确性,可以克服传统场面监视对外界因素较高的缺点,能够完全满足空中交通管制高精度定位的要求。每个地面接收机接收目标的信息,并进行解码、加时间戳,然后将数据传送至目标处理器,目标处理器比较来自多个接收机的报告,根据每个接收机的信号角度信息计算出目标位置。系统有较高的定位精度,不需要附加机载电子设备,可以与任何机载应答机一起工作而不需外加设备,它只有小的室外机箱和非旋转天线,可以很容易的安装在现有的通信塔、跑道或其它建筑物上,并且可以通过很多种通信方式与中央处理器通信。  

本项目研究超分辨测向技术的高精度测向性能、快速实现算法和硬件可实现的实时处理技术,使之可以用于实时监测机场飞机目标位置。

9、光纤瓦斯监测与煤矿井下预警系统

项目概述

本项目在十多年光纤气体传感器研究的基础上,提出一种32点瓦斯探测精度为500ppm的分布式光纤瓦斯气体监测与预警系统,建立高可靠、低成本、分布式井下动态信息的检测和处理方法,构建煤矿监测预警应急信息系统平台解决煤矿瓦斯灾害,特别是危及矿工生命安全的重大瓦斯灾害提供可靠的测量与监测的技术手段。

项目发展的光纤瓦斯气体传感系统,具有探测灵敏度高,气体探测的选择性好,本质安全防爆,防电磁干扰,超高绝缘,适于远距离遥测,具有安全可靠,体积小等特点