6 航天器回收 重量推至7噸以上
火箭回收和復(fù)用是馬斯克SpaceX的重要標(biāo)簽。其實(shí)，我國(guó)也回收過(guò)3.5噸的神舟飛船載人艙。11月，航天五院508所驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)，可將我國(guó)航天器回收重量推至7噸以上。這與508所成功研制出大型群傘系統(tǒng)和大載重著陸緩沖系統(tǒng)密不可分。該所采用直升機(jī)外掛投放7噸級(jí)模型的方式，成功進(jìn)行我國(guó)首次大型群傘系統(tǒng)及大載重著陸緩沖系統(tǒng)空投試驗(yàn)，多項(xiàng)大型航天器回收領(lǐng)域主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
回收航天器，再入返回時(shí)的初級(jí)減速主要靠減速傘。有別于神舟飛船的單傘系統(tǒng)，全新研制的減速傘是群傘系統(tǒng)，由2頂減速傘、3頂主傘組成。減速傘的承載能力、傘型設(shè)計(jì)大幅優(yōu)化；主傘則保證了各傘之間充氣的一致同步。該群傘系統(tǒng)多級(jí)收口與展開(kāi)，有效降低了開(kāi)傘載荷。
著陸回收階段，大載重航天器無(wú)損著陸回收對(duì)著陸緩沖系統(tǒng)要求甚高。為此，508所科研團(tuán)隊(duì)攻克了多氣囊組合緩沖動(dòng)力學(xué)建模與仿真等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；著陸緩沖過(guò)程時(shí)間極短，又研制了高靈敏度著陸敏感器，解決了快速響應(yīng)著陸緩沖控制問(wèn)題。最終保證系統(tǒng)可靠工作，返回艙著陸穩(wěn)定。
7 22納米光刻機(jī) “雕”出精細(xì)線條
11月29日，中科院研制的“超分辨光刻裝備”通過(guò)驗(yàn)收。這個(gè)世界上首臺(tái)用紫外光源實(shí)現(xiàn)了22納米分辨率的光刻機(jī)，意義在于用便宜的光源實(shí)現(xiàn)較高的分辨率，用于一些特殊制造場(chǎng)景。光刻機(jī)不光是制造芯片用，一張平面材料想刻出繁復(fù)圖案，都可以用光刻。光刻機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)投影儀，光就是一把雕刻刀，在感光平板上“雕”出精細(xì)的線條圖案。
使用深紫外光源的光刻機(jī)是主流，缺點(diǎn)是太昂貴；荷蘭ASML壟斷的極紫外光源的光刻機(jī)，更是貴到令人發(fā)指，一臺(tái)3000萬(wàn)元，還要在真空下使用。中科院研制的22納米光刻機(jī)采用紫外光汞燈，整機(jī)價(jià)格在百萬(wàn)元級(jí)到千萬(wàn)元級(jí)，加工能力則介于深紫外級(jí)和極紫外級(jí)之間，令人振奮。
中科院研制的這種光刻機(jī)擅長(zhǎng)加工包括大口徑薄膜鏡在內(nèi)的一系列納米功能器件，對(duì)中國(guó)的遙感成像、生化痕量測(cè)量、特種表面材料等領(lǐng)域有重要意義。
中科院光電所的科學(xué)家楊勇這樣解釋其原理，拿一塊金屬片和非金屬片親密接觸，界面上有一些亂蹦的電子；光投影在金屬上，這些電子就有序地震蕩，產(chǎn)生波長(zhǎng)幾十納米的電磁波，可用來(lái)光刻。
8 細(xì)粒度圖像識(shí)別 “看”一眼就結(jié)賬
在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究中，圖像識(shí)別的目標(biāo)對(duì)象隸屬類(lèi)別通常是諸如“狗”“車(chē)”和“鳥(niǎo)”等傳統(tǒng)意義上的類(lèi)別分類(lèi)。但大家應(yīng)該都有這樣的經(jīng)歷：逛街時(shí)看到路人的萌犬可愛(ài)至極，可僅知是“犬”殊不知其具體品種。然而，細(xì)粒度級(jí)別圖像識(shí)別技術(shù)便能準(zhǔn)確分辨出哪怕細(xì)微差異的目標(biāo)對(duì)象，解決此類(lèi)難題。
現(xiàn)落地于南京快餐廳的細(xì)粒度圖像識(shí)別智慧收銀系統(tǒng)，可以近100%識(shí)別率，精確識(shí)別幾十種菜品，該系統(tǒng)在具體運(yùn)行時(shí)，食客僅需將選好的菜品放在識(shí)別區(qū)，系統(tǒng)便會(huì)立刻顯示出菜品清單和價(jià)格，即可進(jìn)行結(jié)算。
曠視科技Face++南京研究院負(fù)責(zé)人魏秀參博士表示：“首先，我們通過(guò)數(shù)據(jù)采集收集到待識(shí)別菜品近千張的圖像信息，之后針對(duì)諸多菜品間細(xì)微的差異設(shè)計(jì)基于深度學(xué)習(xí)的細(xì)粒度級(jí)別圖像識(shí)別算法。該算法除常規(guī)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對(duì)整盤(pán)菜品獲取全局性的判別信息外，還包含一個(gè)‘注意力’模塊，可自動(dòng)‘聚焦’到差異細(xì)微菜品的局部圖像區(qū)域。這些局部區(qū)域可有效輔助算法進(jìn)行細(xì)粒度級(jí)別的菜品識(shí)別。”這樣，整張細(xì)粒度圖像識(shí)別特征既包含了菜品級(jí)別特征，又包含了更強(qiáng)判別性的局部特征，使得分類(lèi)準(zhǔn)確無(wú)誤。相比傳統(tǒng)標(biāo)簽結(jié)算的方式，細(xì)粒度圖像識(shí)別技術(shù)大大降低了系統(tǒng)及人力成本，同時(shí)大幅提升了顧客點(diǎn)餐結(jié)賬的效率。
9 特高壓絕緣子 劣質(zhì)黏土造“瓷器活”
變電站和高壓輸電線路的基礎(chǔ)設(shè)施中，有一種重十幾公斤到幾十公斤的瓷瓶，名為絕緣子，異常重要卻常被忽略。針對(duì)我國(guó)特高壓電網(wǎng)的使用要求，承受百萬(wàn)伏高壓和數(shù)十噸拉力是絕緣子產(chǎn)品的核心性能。12月份，全球首條瓷絕緣子自動(dòng)化生產(chǎn)線在內(nèi)蒙古精誠(chéng)絕緣子有限公司的廠區(qū)內(nèi)正式啟動(dòng)調(diào)試。
該公司用劣質(zhì)黏土做出比優(yōu)質(zhì)黏土密實(shí)度更高的產(chǎn)品，頂住百萬(wàn)伏特，在行業(yè)內(nèi)是一次技術(shù)革命。
為此，公司團(tuán)隊(duì)多年來(lái)對(duì)伴生黏土進(jìn)行數(shù)百次顆粒成分分析和配方實(shí)驗(yàn)，將伴生非優(yōu)質(zhì)黏土占產(chǎn)品原料的比例確定在60%，最終獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“絕密配方”，實(shí)現(xiàn)每款特高壓絕緣子能服役50年的目標(biāo)。
不僅如此，通過(guò)近十年來(lái)20多項(xiàng)技術(shù)集成創(chuàng)新，世界瓷絕緣子行業(yè)夢(mèng)寐以求的自動(dòng)化生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了。全球首條自動(dòng)化生產(chǎn)線在精誠(chéng)絕緣子的車(chē)間誕生。生產(chǎn)線上的輥道窯好似傳送帶，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)使陶瓷從窯頭傳送到窯尾的過(guò)程中，就完成了從配料、制作、上釉、烤制、檢測(cè)，再到最后包裝的全自動(dòng)化生產(chǎn)。
10 水紋溯源 揪出排污企業(yè)
今年，生態(tài)環(huán)境部對(duì)30個(gè)省區(qū)市70個(gè)城市的黑臭水體整治開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)督查。督察期間如果下雨，黑臭水體會(huì)冒出來(lái)，不下雨黑臭水體藏得很好，違法排污問(wèn)題就被掩蓋了。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院吳靜課題組自主研發(fā)的這款水質(zhì)“指紋”識(shí)別器，擔(dān)當(dāng)了我國(guó)治污界的福爾摩斯，可依靠水紋揪出污染“嫌疑犯”。
每家企業(yè)的廢水中，都包含自身獨(dú)特信息，主要是殘留污染物，這就是廢水的水紋。每種物質(zhì)發(fā)出的熒光都不一樣，物質(zhì)濃度越高，在圖譜中就越突出，而采集水質(zhì)“指紋”就是采集廢水的熒光圖譜。廢水水紋庫(kù)，類(lèi)似于警察的疑犯指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，把需要檢測(cè)的水質(zhì)指紋與水紋庫(kù)比對(duì)，就能發(fā)現(xiàn)“嫌疑犯”了。
一旦水紋超過(guò)預(yù)警限值，24小時(shí)監(jiān)測(cè)儀器會(huì)自動(dòng)預(yù)警。
此外，儀器會(huì)自動(dòng)保存水質(zhì)指紋10年以上，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自動(dòng)留取異常水紋作為追查證據(jù)。還可與其他類(lèi)型的污染溯源技術(shù)相互補(bǔ)充，形成組合拳，將原先數(shù)周的排查時(shí)間縮短為半小時(shí)左右，且證據(jù)確鑿，監(jiān)管指向清晰。（唐芳）
