“水下目标分布式声探测与识别基础理论与关键技术”重大项目指南.docx
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1、附件6信息科学部重大项目指南2021年信息科学部共发布8个重大项目指南,拟资助6个重大项目。项目申请的直接费用预算不得超过150。万元/项。“水下目标分布式声探测与识别基础理论与关键技术”重大项目指南水下目标探测与识别是国家海洋需求中的关键技术之一。针对水下目标探测面临的探测距离近、准确率低、虚警概率高、目标属性无法辨明等难题,旨在开展分布式声探测与识别基础理论与关键技术研究,突破水下目标探测“探不远、辩不明”的瓶颈,全面提升我国水下目标探测与识别能力,培养能够支撑领域持续发展的研究队伍。一、科学目标针对广域复杂水下环境中的弱目标探测、识别与跟踪难题,围绕网络化、分布式与智能化这一总体解决思路
2、,研究极低信噪比条件下的弱目标特征表述与时空水声协同探测、资源受限条件下的探测数据可靠传输与组网、信息缺失和特征异构条件下的目标识别与融合决策等问题。构建仿真与典型海洋水下环境实验系统,验证理论与方法的正确性和关键技术的可行性,为水下分布式探测技术发展提供科学理论和方法支撑。二、研究内容(-)水下目标分布式探测理论与方法。研究声场适配的水下目标探测方法,高增益声呐阵列实时信号处理方法,水下目标特征提取及基于特征的检测方法,适配带宽受限下的信息提取与数据表征方法,以及面向分布式探测需求的低门限检测信息压缩方法等。(二)适配探测需求的可靠传输与机动组网。研究中远程高谱效/能效和隐蔽水声通信理论,面
3、向实时探测与快速跟踪的高效接入与异构机动组网技术,以及资源受限下匹配任务的网络可靠传输和资源联动方法。构建适配协同探测需求的水下可靠信息传输网络。(三)海洋环境小样本目标分布式分类与识别。研究海洋声环境物理特性与先验知识挖掘方法,水下目标时序及频谱特性的有效建模方法,面向多源分布式网络的信息表征及分类方法,基于声环境先验知识的小样本分类与识别方法。构建分布式水声目标识别数据库信息格式、标定、配准等规范与标准。(四)多源信息智能融合检测跟踪与决策理论与方法。研究多源信号时空频多维特征综合关联方法,检测跟踪一体化处理方法,以及分布式网络水下目标协同跟踪定位方法。构建一体化特征检测、信息融合、目标跟
4、踪的多源信息智能处理框架,解决分布式声呐阵列在复杂环境下对目标的稳健融合检测跟踪问题。(五)水下目标协同探测与识别示范验证平台构建。构建以“分布感知、可靠传输、协同处理”为特点的水下分布式多节点协同探测与识别应用验证平台。仿真系统节点数不少于100个、关键目标类型不少于3类;典型海域水下实验验证平台节点数不少于15个。三、申请要求申请书的附注说明选择“水下目标分布式声探测与识别基础理论与关键技术”,申请代码1选择F0115。“重大基础设施网络的非核强电磁脉冲作用与防护基础理论研究”重大项目指南通信、高铁等重大基础设施高度信息化和网络化,非核强电磁脉冲容易造成局部损坏乃至全局失效。为有效应对非核
5、强电磁脉冲威胁,旨在研究重大基础设施网络的强电磁脉冲作用与防护基础理论,解决威胁源认知、作用规律和协同防护等科学技术问题,为国家重大基础设施电磁防护的工程实践提供坚实的理论基础和技术储备。一、科学目标针对重大基础设施网络面临的非核强电磁脉冲威胁,开展电磁威胁源认知与模拟、复杂网络环境强脉冲传播与致损机理、核心芯片电磁易损规律与防护设计、多元协同电磁防护机理与实现等研究,解决强脉冲源特性表征、强脉冲对设施网络的作用规律、多元多层级协同防护机制等关键科学问题,突破灵巧可重构强脉冲模拟源、设施网络强脉冲防护顶层设计与响应等效验证、芯片强脉冲作用测试评估等关键技术,在商业级5G通信网应用验证,为提升我
6、国对强脉冲威胁的应对能力提供基础性和前瞻性的科学技术储备,产生具有国际影响力的引领性研究成果。二、研究内容(一)电磁威胁源的特性识别、特征反演与波形捷变模拟。研究非核强电磁脉冲信号的多维多域特征联合分析识别、特征反演与仿真建模等理论方法,建立涵盖时/空/频/能/调制/极化等多域特征要素集及其关联映射图谱,研究灵巧捷变、可重构的强电磁脉冲模拟源,提供不少于4种强脉冲波形,最高工作频率10GHz,波形切换时间不超过2s,为威胁源的评判和设施网络的试验验证提供多样化的高功率电磁脉冲信号。(二)复杂网络环境电磁脉冲传播动力学与致损机理。研究强电磁脉冲对重大基础设施网络的入侵方式、传播规律以及谐振放大等
7、效应,建立能量流和信息流的跨层耦合模型与动力学仿真算法,阐明关键网络节点、设备、电路的电磁脉冲致损机理,获取电磁脉冲与大规模异质线缆网络耦合的等效电路模型,形成大型拓扑网络的非线性响应模拟与网络特征模分析方法,针对系统和通道电磁脉冲易损部位建立模型库及仿真软件模块,为重大设施网络的防护加固和事后恢复提供科学理论和方法。(三)集成电路和微系统的电磁易损规律与防护设计方法。研究集成电路和微系统电磁脉冲的传递路径、易损规律以及仿真评估理论和方法,实现对集成电路工艺、器件、芯片电磁耦合路径防护设计方法,研究集成电路和微系统的强脉冲作用测试评估技术,建立5种以上针对电磁脉冲源(覆盖频率10GHz)的典型
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