基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 农业机械自动导航作业技术是智能农机装备的核心技术，可显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率。项目团队从2004年起，在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了十项关键技术，取得了三大创新成果：1．突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；2．创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；3．创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。 在新疆等十省区累计推广农机自动导航作业产品2679套，已获授权发明专利17件，制定技术标准1件，发表学术论文46篇（SCI/EI 33篇）。培养博士9人和硕士17人，博士后2人，其中1人获2008年全国优秀博士学位论文奖。项目成果总体达到了国际先进水平，其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国智慧农业提供了重要支撑。 该成果荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。

 本技术涉及一种轮式车辆惯导系统的自动标定、运动对准即自主定位方法，即如何在不借助参考路标点和其他外部传感器如GPS的条件下，实现实际路况下的惯导系统与车体间安装关系和里程计标度因数的自动标定，以及车辆行驶中的惯导系统运动对准与自主定位，抑制环境因素对里程计辅助效果的影响，提升陆用车辆导航系统的自主性、快速性、可维护性、环境适应性和精度指标。 惯性/里程计组合导航系统通常采用两种组合方式：航迹推算方式和反馈组合方式。航迹推算方式是一种简单的次优组合，它以惯性导航系统提供姿态基准，以里程计提供行程增量并在参考坐标系中投影累加得到当前位置；反馈组合方式则将里程计输出作为惯导系统的独立外部观测，反馈校正惯导系统的导航参数误差以及部分惯性器件误差，同时利用惯导系统的短期稳定性修正里程计标度因数误差。下表给出了两种组合方式的优缺点对比。反馈组合方式具有航迹推算方式所不具有的很多潜在优势，如在信息空间配准的前提下，反馈组合方式能够抑制环境因素对惯性器件精度和里程计精度的影响，如不依赖外部路标点实现惯性器件误差和里程计标度因数误差的自我修正，并缓解车轮的短时打滑问题等。

项目背景：大型工业软件是我国迈向制造强国的战略支 撑，实现智能制造的核心技术载体。欧美发达国家将“掌握 最先进的大型工业软件的核心技术”视为“持续掌控全球工 业产业布局主导权”的必要条件。《国民经济和社会发展第 十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》指出，要“加强 工业软件研发应用”。典型的大型工业软件 CAD 是提高我国 制造业核心竞争力，保证国家制造业战略安全所必须的关键 技术，但目前市场基本被国外产品垄断，核心技术受制于人。 发展我国自主可控的 CAD 软件，打破卡脖子局面势在必行。 面向行业的 CAD 软件是当前的发展趋势。在化工设备的 CAD 设计环节，其主流的技术已经逐渐从二维模型设计到三维模 型设计演进。但在化工设备的制造环节，仍然以二维工程图 作为唯一参考。由于诸多原因，通过软件自动将三维模型自 动生成二维工程图成为解决问题的较优解。二维工程图自动 生成是 CAD 行业世界性难题，国内外尚无一款软件完整实现 该功能。为了攻克 CAD 工业软件卡脖子战略性技术，提升国 产工业 CAD 软件的竞争力，大幅度提高化工设计的设计效率， 寻求合作以研制出具有自主知识产权的、符合化工静设备设 计要求的二维工程图自动生成关键技术。 所需技术需求简要描述：针对公司前期设计的三维模型 文件，自动创建二维工程图，满足以下关键技术需求：1.能 够覆盖 90%以上的静设备类型；2.设计架构可扩展，可以通过配置或者类似插件形式扩展的新的设备类型；3.支持的自 动出图内容包括图幅、视图、文表、节点图、管口方位图等； 4.支持的文表包括标题栏、明细栏、管口表、管口明细表、 技术特性标和零件参数表等，文表内容准确率 100%；5.支持 的视图元素包括投影视图、自动标注、管口引线、零件序号 引线等；视图表达正确、清晰、无歧义、符合行业习惯；6. 支持的图幅种类有装配图、零件图、部件图、管口方位图； 7.支持整套设备图纸自动布局，包括图幅的选择、图纸拼接、 图面内元素的自动布局等；8.尺寸正确率 100%，核心尺寸缺 失率 0%，整体尺寸缺失率<5%；9.图面美观，符合行业规范， 图纸完成度>90%；10.支持常见的图面布局形式，视图比例 恰当，各图面元素间结构关系合理，整体布局紧凑、美观。 可提供若干布局方案供选择。  对技术提供方的要求:1.具有化工设计行业知识和经 验，承担过石油化工相关项目。2.熟悉 CAD 软件的相关开发。 3.具有工学博士学位或高级职称，技术方案成熟可靠稳定有 创新思维。 

采用独立一体化模式，将各种控制实验专用测量仪器集成在实验箱中，一个实验箱就能支持自动控制原理的全部实验，测量分析手段全面升级，全新信号源，升级控制计算机及其接口电路，更加符合现代主流系统应用的需求。

应用领域/Apply Domain      煤炭、焦炭、矿石、炭黑、负极材料、原料沥青和固体生物质燃料等物质的水分、灰分、挥发分测定并计算其固定碳、氢含量和发热量，飞灰、炉渣中的可燃物含量分析；煅后石油焦的水分、灰分、挥发分分析；水泥的烧失量分析。  技术特点/Technical Features 1、流程规范、结果准确：水分、灰分、挥发分的测试流程、条件和结果均满足要求，不需要进行校正，可用于仲裁分析。 2、测试速度快：开机即可进行试验，采用多炉双天平结构，带有恒温干燥装置，水分、灰分、挥发分三个指标可任意组合测定或单独测定，同时测试24个试样的三项指标可在90分钟内完成。 3、自动化程度高：采用计算机实时通讯技术和自适应控制技术，将电子天平集成到仪器内部，结合自动称量机构，采用热重分析法，自动称样、自动送样、自动处理数据、结果计算、报表打印和存储等，实现无人值守。 4、操作简便：试验过程中无需取放坩埚盖、送样和取样，同时利用进口气缸自动控制水、灰部分上盖的开关，避免高温辐射和烫伤的危险。 5、控温准确：圆井形高温炉，温场分布均匀，优化的流程避免了流水线工作方式下频繁开启炉门造成温场扰动的现象，PID控温算法确保控制精度达到1℃。 6、采用隔热机构，确保内置天平工作环境稳定无干扰。 7、经典结构设计：称量和送样机构，提高称量和送样速度，缩短试验时间；没有“机械手”等滑轨平移装置，避免出现传送过程中掉坩埚、错位、摔坏坩埚等事故。 8、热天平称重技术：单一样盘，无需频繁地将样品在燃烧盘和称量盘之间来回移动，在同一气氛环境下用空白坩埚进行校正，避免流水线方式下坩埚温度不一致引起称量误差的问题；多种称量方式可选。 9、适应性强：不用依靠任何瓶装气体和空气压缩机来驱动和助燃。 符合标准 GB/T212-2008 《煤的工业分析方法》 GB/T30732-2014《煤的工业分析方法仪器法》 ASTM-D5142-2009  《煤和焦炭分析试样的工业分析方法——仪器法》 GB/T483-2007 《煤炭分析实验方法一般规定》 ISO 562-2010 《硬煤和焦炭——挥发分的测定方法》 ISO 1171-2010《固体矿物燃料——灰分测定》 GB/T28731-2012 《固体生物质燃料工业分析方法》 GB/T211-2017《煤中全水分的测定方法》 JB/T5520-91 《干燥箱技术条件》 GB/T2001-1991《焦炭工业分析测定方法》 DL/1030-2006《煤的工业分析自动仪器法》 MT/T1087-2008《煤的工业分析方法 仪器法》。 ASTMD7582-2012 《煤和焦炭工业分析标准测试方法热重法》 GB 18484-200 危险废物焚烧污染控制标准 CB 18485-2014 生活垃圾焚烧污染控制标准 CII 90-2002 生活垃圾焚烧处埋工程技术规范 技术参数/Technical Parameters 1、试样重量：0.5g～1.1g（可自定义） 2、工作温度：室温～1000℃ 3、控温精度：±2℃（水分）、±2.5℃（灰分、挥发分） 4、试样数量：水、灰部分1~20个            挥发分部分1~24个 5、测试温度：105℃（水分）、815℃（灰分）  、 900℃（挥发分） 6、测试数量/测试时间：1个工作日（8小时）可测量2批24个的工业分析全指标样 7、精密度：符合GB/T212-2008标准和ASTM D5142-2009标准要求 8、准确度：在标准样品的不确定度范围内 9、分析天平称量精度：0.0001g 10、电源：220V±22V、50HZ±1HZ 11、功率：水灰部分：4kW                挥发分部分：2.5kW 12、外型尺寸：620x530x760mm              550x580x510mm 13、重量：120kg 产品优势 1、水灰测试部分与挥发分测试部分独立控制，可同时并行测试，也可单独进行测试，放样完成后即可自动完成实验全过程，无需中途打开坩埚盖或更换坩埚；  2、设备正前方配备电子天平的外置显示屏，实时显示天平数据，便于样品的称量，提升工作效率。  3、经济、便捷。电动驱动水灰炉门自动打开，无需氧气。 4、独家实现90min可完成24个样品水分、灰分和挥发分的全指标分析。

远苏精电 PCB自动换刀雕刻机 快速PCB制板机 钻铣雕一体 技术参数 加工范围：单面板/双面板 工作台面积：330×330mm 最小加工线径：3mil 最小加工线距：5mil 分辨率：03mil 换刀系统：气动换刀 工作速度：4m/min（Max） 主轴转速：0～80000r/min，无级可调速，软件自动优化转速 主轴功率：500W 主轴电机：变频电机 定位系统：500万像素工业级摄像头 刀具库：φ55mm 钢刀具库 刀具安装座：全铝防锈 刀具类型：自带定位环 刀具检测分辨率：1mm 刀具间距：5mm 换刀时间：3-20s 刀具检测时间：15s 直线导轨：进口直线导轨 传动方式：进口滚珠丝杆 钻孔孔径：1～3.175MM 钻孔深度：02-6.0mm 钻孔速度：150(孔/min) 控制方式：电脑控制，标配5寸工业一体电脑 通信方式：RS-232/USB 操作系统：Windons 98/2000/XP/Vista/7/10 体积：750mm（L）×665mm（W）×1250mm（H） 重量：180kg 消耗功率：800 W 电源：220V/50HZ 防尘静音安全罩：金属安全罩、气动撑柱、透明可视窗、外置急停按钮及所有操作按键 支持软件：支持Protel99se、Altium Designer、CAD等常用EDA软件（支持所有pcb及gerber格式的文件） 产品亮点 超强兼容：能兼容市面上大多数设计线路图软件，如：Protel 99SE、DXP、Altium Designer系列、Cam 350、Eagle、pads、proteus、Auto CAD等线路板厂通用Geber格式软件。 定位技术：视觉识别自动原点定位，消除目测误差，定位更准确。 操作自由：对电路板的制作过程，没有苛刻的顺序限制，适应不同用户操作习惯；操作简单，即使不懂PCB工艺亦可轻松制作出电路板。 自动回位：可以从任意位置自动回到设定的零点。 断点续雕：在雕刻中突然断电，自动重新获取系统加工原点，从任意百分比开始雕刻，或雕刻到某一百分比结束。 虚拟加工：根据设定的参数，虚拟显示实际加工过程。 实时显示加工路径：加工前首先显示所有加工路径，在加工过程中实时显示当前位置。 任意区域选择雕刻：选择任意区域，进行雕刻。 组合雕刻/自动选择刀具：选择两把雕刻刀，自动分配雕刻区域。在不影响雕刻精度的情况下选择一把大雕刻刀，快速铣掉大块的空白区域。 万能钻孔：使用固定铣刀挖出任意孔，减少了换钻头的次数。 外形铣割：板子雕刻完成后进行外形铣割。 智能主轴转速优化功能：根据刀具自动优化主轴转速，从而提高雕刻精度。 视觉校正原点：配备高分辨率激光检测系统，保证每次开机复位后，机器的原点在同一位置，精确到01mm，保证取刀的可靠性。 自动换刀系统：设备采用气动换刀高速主轴，高分辨率激光检测道具系统，一体式多种刀具库。加工PCB只要点击鼠标即可轻易完成，“傻瓜式”制作PCB。 自动刀具选择：软件自动选择最适合的刀具参数，免除人工选择刀具参数的繁琐。 自带照明：工作主轴自带照明功能，更方便观察整个雕刻线路板过程。 超限保护：安全可靠，XYZ双重限位保护，超限自停。 工业吸尘系统：采用工业大功率低噪声吸尘器，迅速除去加工中产生的粉尘，消除对周边环境的影响，对使用者身体的伤害。同时在加工中保持覆铜板表面的清洁，利于用户观察加工的情况，采取必要的措施。

受农村劳动力的转移、劳动力成本的攀升、农业生产资料价格的上涨等因素的影响，农民对轻简化水稻种植方式的需求越来越强烈。水稻机械化精量穴直播是一种轻简化种植方式，越来越受到农民的欢迎。然而，江西水稻品种繁多，物理机械特性差异大，尤其是超长粒型的优质籼稻的推广，现有直播机具难以满足精量播种的农艺要求。 针对上述问题，江西农业大学工学院基于容积深度可调的技术思路，设计了一种播量无级可调型孔式排种器，实现了不同粒型稻种每穴3～8粒无级可调，并根据江西土地资源条件，研制了与高速乘坐式和手扶式插秧机动力底盘配套的水稻精量直播机。同时，在都昌、鄱阳、安远、信丰、新建、万安、高安、上高、修水等20余个县（市、区）开展了早、中、晚稻机械化穴直播技术与机具的试验示范与推广应用。 实践结果表明，相较于人工撒直播，亩均增产25-75公斤，抗倒伏能力显著提高；相较于机插秧，亩产无显著性差异，抗倒伏能力基本一致，亩均节本增效100多元。并初步形成了适宜江西区域早、中、晚稻机械化穴直播条件下的品种搭配、茬口安排、稻田耕整、种子处理、播种作业要求、鸟鼠害防治与杂草防除等生产技术措施，对提升我省水稻种植机械化水平及综合效益具有重要意义。

本项目属于电子信息中计算机及外部设备领域和微电子集成电路领域的交叉融合。信息系统中，CPU、操作系统、存储是三大核心，其中存储的安全性是信息安全的基础保障。安全可靠、自主可控的存储部件更是我国健康发展飞机、导弹、航天器等战略设施的核心。过去，存储设备一直被国外少数公司垄断，我国的信息安全战略发展受到严重限制。项目组通过校企产学研合作，成功研制出国内首创、国际先进的计算机固态硬盘（SSD）控制器芯片，研制出国内首创、国际先进的嵌入式固态微硬盘（eMMC）控制器芯片，研制出国内首创、国际先进的加密U 盘控制器芯片，设计和生产出全球业界密度最高的固态硬盘，实现了产业化应用，这是我国少有的核心技术进入国际竞争的项目。

（1）根据冻结管的实际偏斜情况，任意计算和显示不同深度下冻结壁内部各点温度值，并在计算机屏幕上显示水平面和纵平面冻结壁温度场状况。（2）根据冻结管的偏斜，对冻结钻孔质量进行综合评价，其内容包括任意深度下相邻冻结管的最大间距、形成冻结壁的几何形状、冻结壁交圈时间、井筒开挖时间等。（3）冻结壁温度场的发展预测及特征分析。实时掌握冻结壁井帮温度、冻结壁最厚、最薄的方位、冻结壁平均厚度、冻结壁平均温度等参数，掌握冻结壁的力学特性，确定冻结壁的安全性。根据实际冻结状况，预测冻结壁的发展，指导确定各排冻结孔送冷形式，为冻结方案和凿井施工安排提供建设性意见。（4）根据井筒掘进速度，预测冻结壁井帮温度，合理地安排井筒掘进速度及段高，防止井筒早期开挖井帮的过大片帮和下部底层冻实，为井筒的安全施工提供较为全面的分析、处理，及时进行施工信息反馈，改进施工作业方式指导井筒施工。（5）方便地绘制任意深度下冻结孔偏斜平面图、地质柱状图及各测点和进回盐水温度随时间变化曲线。（6）基于 B/S 模式开发，操作简便、图文并茂、运行速度快，任意客户端均可进行温度场分析与数据共享。基于 Web 技术的冻结法凿井安全信息网络平台，包括“冻结温度实时监测子系统”、“冻结流量监控子系统”、“冻结站制冷机组设备开停机监控系统”、“网络信息平台主页”四大部分构成。

北京化工大学先进复合材料研究中心依托学校211工程项目引进了先进的MAW-20-LS1-6型六维缠绕机，该缠绕机可实现芯模转动、机械手臂的水平、上下和前后移动以及丝嘴的旋转和摆动功能，是迄今为止国内第一台实验室用的六维缠绕机。目前中心已建成一套先进的碳纤维缠绕工艺技术研发平台，利用CNC21计算机缠绕控制软件和ETS计算机纱线张力控制系统，可制备最大直径为0.5米、最大长度为1.5米的多种碳纤维缠绕复合材料制品，还可用于其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)等复合材料制品的成型。中心先后承担了数项国家863和民口配套项目，重点开展高性能碳纤维(T700、T800、T1000)以及其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)界面相容的树脂体系及成型工艺研究，研发了系列化的缠绕用环氧树脂体系，实现了高性能纤维的强度转化。还研发了如Φ200mm壳体、复合材料线轴以及高压气瓶等制品。中心可开展高性能纤维缠绕成型的结构设计、树脂基体、成型工艺以及产品开发等方面的合作研究或者技术转让。应用范围为碳纤维缠绕成型可充分发挥其高的比强度、比模量以及低密度的特点，可应用于压力容器、大型贮罐、高压管道、火箭发动机壳体等国防和民用领域。