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国家野外科学观测站：武汉大气遥感国家野外科学观测研究站

        武汉大气遥感国家野外科学观测研究站是2007年国家科技部批准的14个地球物理站之一。是唯一只属于教育部的地球物理国家野外站。位于湖北省武汉市武汉大学校内，珞珈山南麓，傍依风光秀丽的武汉东湖，环境幽静，交通便利。实验室占地约400平方米，建筑面积约800平方米，其中办公用房面积约300平方米，实验用房面积200平方米。观测站水电供应充足，通讯、网络畅通，安全、消防设施齐全。        观测站的前身是1999年成立的武汉大学中、高层实验室。实验室坚定理论与实验观测相结合的理念开展中、高层大气研究工作，在坚持中、高层大气理论研究以及中、高层大气的常规观测工作的同时，着力于激光雷达等中、高层大气遥感探测设备的研发。8年来，实验室规模不断增长。现有研究人员9人，其中教授四名，副教授1名，讲师3名。实验室在读博士生20余名；已毕业博士生9名，硕士生30名。        观测站已经研制出当今世界上探测精度最高（功率孔径积最大）的铁共振荧光激光雷达和铁Boltzmann测温激光雷达、以及六通道Raman/Mie/Rayleigh偏振激光雷达等七台大型激光雷达（图1），在世界上首次实现了中层顶区域铁、钠和钙原子的共体积高精度同时观测（图2），发现了全新普适的观测现象，改变了人们对中层顶金属层的认识。在国际上第二次完成了从近地面至100km大气温度剖面的同步遥感测量（图3）。该方向也实现了大气气溶胶、水汽和云等参量的激光雷达探测（图2，图4）。建立了系列中高层大气波动传播的全非线性数值模式，率先进行了大气重力波非线性共振和非共振相互作用的研究，国际同行对相关研究成果高度认可，并给予了相关研究人员美国地球物理学会2010年度青年科学家Bush奖奖励。通过常规观测资料分析和数值模拟相结合，深入全面地研究了大气重力波、潮汐和行星波等有关问题，在国际核心期刊上发表了一系列研究论文，成为国际一支重要的大气波动研究力量。        自1999年以来，观测站连续承担了国家自然科学基金委重大项目子课题，重点项目，教育部重大培育基金，总装备部重大武器预研项目以及国家863计划项目等多个项目的研究工作。在《Journal of Geophysical Research》， 《Geophysical Research Letters》, 《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》, 《Annal Geophysicae》等SCI刊物上发表文章40余篇。获发明专利2项。“紫外多波长激光雷达系统”通过教育部科技成果鉴定。        观测站已经建成为我国的大气环境监测与研究基地，并发展成为激光雷达研发以及相关人才培育中心。展望未来，实验室将紧跟国际前沿，不断研发新的激光雷达等地基和空基光学遥感探测设备，为环境监测、大地测量和航天活动的空间环境保障系统提供可靠的高精度遥感探测手段；不断加强实验平台建设、人才培养和国际合作与交流，促进相关学科的持续快速发展，建成具有世界先进水平的，国际上重要的中高层大气科学研究中心之一。     “武汉大气遥感站”自主研发的激光雷达系统          武汉上空水汽相对含量的时间高度分布   中间层顶Fe、Na、Ca原子的共体积联合观测   激光雷达测量到的云偏振原始回波图像  “武汉大气遥感站”激光雷达综合观测系统的部分观测结果      “武汉大气遥感站”激光雷达测量到的3-100km大气温度高度剖面   “武汉大气遥感站”激光雷达对0.3-5km气溶胶散射比的连续38小时观测

国家自然资源部工程技术创新中心：空间环境感知与装备工程技术创新中心

       1999年5月经国家测绘局批准组建武汉大学测试计量技术与通信工程国家测绘地理信息局重点实验室。为了更加紧密地与国家测绘地理信息科技的发展现状相结合，并进一步促进该实验室的发展，经国家测绘地理信息局批准，2013年6月，实验室更名为“空间信息智能感知”国家测绘地理信息局工程技术研究中心，由武汉大学电子信息学院和广州南方测绘仪器有限公司共同建设。2018年国家组建自然资源部，不再保留国家测绘地理信息局，平台归属自然资源部，更名为“空间环境感知与装备”工程技术创新中心。        中心主任为李德识教授和冯仲科教授，中心技术委员会主任为刘经南院士。        中心研发队伍由武汉大学电子信息学院从事空间信息探测的技术人员和南方测绘仪器有限公司的仪器研发与制造技术人员组成。其中，武汉大学电子信息学院师资力量雄厚，现有教职工175名，其中在职教师 125人，工程及实验技术人员26人，管理人员24人；专业技术职务人员中有教授45人（含博士生导师37人），副教授46人，讲师34人，高级工程师2人，高级实验师6人；南方测绘仪器有限公司是目前中国测绘仪器研发、设计、制造、经销集为一体的专业测绘仪器、地理信息处理软件产业集团，拥有各类人才4000多人。       中心面向国家测绘科技在空间信息感知方面的战略需求，在光电测绘仪器、空间图像数据处理与传输、近景空间机器视觉与图像测量、空天物联网、SAR图像的分析处理及应用等方向开展基础理论和关键技术的创新性研究，通过合理配置资源，基础研究成果的积累和科研成果的工程转化，开展空间信息智能感知应用示范工程的建设。        中心下设“光电测绘仪器研究室”、“视觉感知与空间建模研究室”、“空天地观测传感网研究室”、“特种测量装备与系统集成研究室”等四个研究开发分中心，以解决我国测绘科学与技术发展过程中的空间信息获取、传输与测试、标定过程中的问题为主要突破口，提高我国测绘行业空间信息智能感知水平与信息应用水平，解决测绘仪器行业生产与发展中的一些共性技术问题，推动我国测绘仪器产业升级与技术进步，更好地满足国民经济发展对空间信息采集的需求。          序列立体影像与IMU联合数据处理三维模型联合实景影像高精度位置传感星载激光测高仪星载激光测高仪               

教育部重点实验室：地球空间环境与大地测量重点实验室

       地球空间环境与大地测量教育部重点实验室是以世行贷款国家专业实验室—电离层实验室和原国家测绘局重点实验室—地球物理大地测量实验室为基础组建的，于2000年由教育部正式批准成立。        电离层实验室源于1946年建立的原国立武汉大学游离层实验室，是我国最早开展电离层及电波传播研究和教学、培养电波传播和空间物理研究领域高层次人才的发祥地之一。老一辈科学家桂质廷、梁百先、龙咸灵教授等早年在电离层赤道异常现象研究中作出了举世瞩目的成就。1978年经原国家教委批准在武汉大学成立空间物理学系，电波传播与空间物理研究所随即获准成立。1981年武汉大学空间物理学被批准为我国首批博士学位授权点之一，1988年被确定为国家级重点学科，1997年被批准为“211工程”重点学科建设项目。1989年获世界银行贷款资助，经国家批准成立电离层国家专业实验室。        地球物理大地测量国家测绘局部级重点实验室前身是天文、重力实验室，由中科院首批学部委员夏坚白教授于1957年创建，并得到苏联著名物理大地测量学专家布洛瓦尔的帮助，逐渐形成了卫星大地测量和物理大地测量学科两大优势，并不断向地球科学相关领域渗透。1981年该实验室所依托的大地测量学被批准为我国首批博士学位授权点，1997年被批准为“211工程”重点建设学科项目。1996年固体地球物理学被批准为理学博士学位授权点。1993年该实验室更名为现代地球动力学实验室，1996年批准为国家测绘局部级重点实验室，随着学科发展，1999年9月改名为地球物理大地测量实验室。        本实验室是空间物理与大地测量学科交叉结合的第一个教育部重点实验室。所依托的两个学科—空间物理和大地测量是国内最早的博士学位授权点，也是国内唯一的空间物理学和大地测量学重点学科及“211工程”重点建设项目。实验室的科学目标侧重于中高层大气、电离层与磁层的探测与理论、地球重力场与空间大地测量理论、方法与应用等科学领域。这是其它类似实验室所没有的或者非重点的研究方向，对空间物理和大地测量学科发展不可或缺。同学科相近的其它实验室起着互相补充，互相促进，共同提高对地球物理过程和行为的认识。        目前实验室已具有较好的软硬件环境，实验室使用面积约2600平方米，拥有多台自主研发的居于世界先进水平的大型中高层大气探测设备，也配置了国际先进的导航定位与重力探测设备，建立了多个野外观测基地，具备一支年龄结构和专业结构较合理的研究队伍和团队。实验室在中高层大气非线性传播模型、日地扰动传播的MHD模拟以及电离层层析成像等空间物理热点研究方面与国际处于同一水平；在利用非相干散射雷达的观测数据分析极地电离层方面的工作在国内处于领先地位；在地球重力场和空间技术定位等大地测量学主要研究方向长期处于国内领先地位，部分研究成果达到国际先进水平；率先提出的大地测量地球物理反演理论已逐渐发展成为一个崭新的研究领域。这为实验室今后的持续发展奠定了坚实的基础。        主要研究方向：        1.  电离层与磁层        2.  中高层大气环境及其电磁波诊断方法        3.  日地系统扰动传播及空间天气预测        4.  地球重力场理论、方法与应用        5.  大地测量地球物理反演与内部地球物理        6.  空间大地测量理论、技术及应用        7.  近地空间与海洋电磁波遥测理论与技术        8.  地震波的传播理论及其应用

湖北省重点实验室：雷达与无线通信技术重点实验室

       湖北省雷达与无线通信技术重点实验室依托武汉大学，成立于2004年。实验室以优秀的国家重点实验室为目标，充分利用学校学术交流的优势与国际接轨，实行“开放、流动、联合、竞争”及资源共享的建设方针。实验室下设电波传播研究室、激光雷达研究室、信号处理研究室、无线通信研究室、集成电路研究室、模式识别研究室、EDA与DSP实验室，另外设置仪器设备管理中心和办公室负责日常工作。        实验室涵盖电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、仪器科学与工程、无线电物理、空间物理与探测技术、光学工程等学科。现有固定研究人员47人，其中高级职称43人，41人具有博士学位，辅助管理人员4人。教育部创新团队１个，湖北省创新团队１个，湖北省突出贡献专家多人。        本实验室经过世界银行贷款、“211工程”、“985工程”，教育振兴行动计划等项目的建设，已拥有一批精度较高、性能优良的仪器设备，初步建成高频雷达实验基地，珞珈山激光雷达探测基地，半边山电离层斜向返回探测站、江汉平原电离层无线电诊断网，数据处理计算和模拟中心等。实验条件达到国内先进水平。目前拥有实验室面积约3560m2，户外实验场地约2000 m2，仪器设备总值约4600万元人民币。具备雷达与无线通信技术理论研究，系统设计、研制和开发的软硬件条件。         实验室总体定位是：瞄准本领域发展前沿，围绕雷达与无线通信技术的新概念、新方法、新理论和新技术，进行以应用基础和高技术创新为目的的研究，为湖北省和国家的社会发展、经济建设和科技进步服务。其发展目标是：经过若干年努力，使实验室成为本领域集应用基础和高新技术研究、关键设备研制开发、高级人才培养、高技术产业孵化为一体的重要基地，科技创新水平和人才培养质量居国内前列，若干研究领域居国内领先水平。 实验室的主要研究方向：         研究方向1：电波传播理论与天线技术。主要研究雷达与无线通信中的电波传播及应用、电磁波与物质相互作用及信息获取的新理论和新方法、电磁波工程及特种用途天线等，为复杂系统、复杂目标探测与识别提供理论基础。         研究方向2：雷达工程及信息获取技术。研究软件无线电技术、雷达硬件平台及波形设计、雷达信号处理、抗干扰技术；发展中频雷达、高频雷达系列、激光雷达系列、探地雷达等，推进成果的产业化和示范应用。         研究方向3：无线（含激光）通信技术。重点开展激光通信技术、传感器网络及其环境监测技术、卫星导航定位及干扰与抗干扰技术、海量数据处理与传输技术、移动通信信道优化和管理等研究。         研究方向4：射频与专用集成芯片设计。重点研究基于电磁场理论的射频/微波集成电路中的全波电磁仿真、建模与综合设计技术，特种功能微处理芯片的设计理论、方法和实现技术。 实验室近年主要研究工作及成果         2005年以来，实验室在电波传播理论与应用、雷达探测系统与技术、雷达信号处理、射频与集成电路设计等领域共承担包括国家“973”子课题3项，国家重大科学工程（子午工程）子项目1项，国家“863”计划重大课题3项、重大子课题6项、探索类课题8项，“863”课题7项、子课题6项，国家自然科学基金重点项目3项、面上项目55项，重点研究项目16项等在内的一批国家重大和重点课题，实验室总经费达到12144余万。获教育部和湖北省创新团队各1项，获得国家发明专利35项、实用新型专利（含软件著作权登记）66项，鉴定（含验收）成果27项，在国际重要学术期刊（IEEE、Radio Science、Applied Optics、Journal of Geophysical Research）等国际重要发表论文75篇，获省部级奖3项。高频雷达及其监测技术、激光雷达及其监测技术的研究处于国内领先水平，达到国际同类技术的先进水平；在合成孔径雷达信号处理、无线传感器网络及其应用、激光通信技术、激光雷达测高技术、卫星导航干扰和抗干扰技术、海量数据处理与传输、复杂系统和复杂目标电磁散射特性等研究处于国内先进水平。         在实验室一系列创新研究的支撑下，国家重点学科无线电物理成为湖北省优势学科，国家重点培育学科空间物理学成为湖北省特色学科，信息与通信工程成为湖北省一级重点学科，通信工程和电子信息科学与技术本科专业分别成为国家第二类和第一类特色专业，电波传播与天线本科专业入选重点建设特色专业，为湖北省和国家培养了一大批高层次人才。高频地波雷达、激光雷达、特种天线系统、海量数据处理与传输系统等实现了产业化，为国家和湖北省经济建设做出了重要贡献，特别是在安全领域发挥了重要作用。 代表性研究成果介绍         1）高频地波雷达海洋环境监测技术         高频地波雷达作为海洋环境监测的一种重要高新技术手段,“十五”期间，实验室承担了国家“863”计划重大课题“远程高频地波雷达监测技术”的研究，其任务是研制中程高频地波雷达工程样机（海洋环境监测距离达到200km），进行雷达海洋环境监测对比验证和示范试验；研制代表国际先进水平的远程高频地波雷达（海洋环境监测距离达到370km），进行海洋环境监测和海面低速移动目标探测应用示范。课题研究任务分别于2004年5月31日和2007年8月31日通过国家科技部验收。验收专家组认为该雷达在天线小型化，模块化通用硬件平台设计，不同类型天线阵的高频地波相控阵雷达通道自适应幅相特性校准，系统软件和应用软件的数据库、网络技术和分布计算技术，低速移动目标探测和海洋环境监测应用示范等方面取得了重要的研究成果。该成果填补了国内空白，达到国际同类技术的先进水平。2005年以来，该成果先后在国营713厂和中船舶重工集团388厂实现了产业化。研制的雷达分别于2005年进入上海和福建示范区示范运行。示范运行以来，经历了多年数次台风的严峻考验，雷达运行稳定，性能可靠，数据获取率高，监测能力强，为上海市和福建省海洋环境监测、灾害预警发挥了重要作用。该成果作为国家“863”计划重大创新成果于2007年参加了全国科学大会期间的展览。         2）激光雷达中、高层大气环境监测技术         紫外多波长激光雷达系统包括铁共振荧光激光雷达，铁玻尔兹曼测温激光雷达，钙原子共振荧光激光雷达，钠共振荧光激光雷达和紫外拉曼/米/瑞利散射激光雷达。该系统通过将不同波长的激光垂直射入大气，然后利用望远镜接收激光与大气分子以及被测成分作用的后向散射光，实现对被探测物质密度垂直剖面的探测。紫外多波长激光雷达应用了激光与大气分子、原子和粒子作用的多种散射机制，包括瑞利散射，拉曼散射，米散射以及共振荧光散射等。该系统应用了具有自主知识产权的装调技术和检测方法，和自主研发的控制与数据处理软件，实现了集成创新。系统总体技术水平和探测能力居世界前列。在国际上首次实现了对中间层铁、钠和钙的共体积联合观测，是当今世界上唯一能进行中间层铁、钠和钙三种金属原子同时测量的系统；系统中的铁激光雷达与铁玻尔兹曼激光雷达采用光混频技术，其功率孔径积与测量精度居世界第一。在国内首次完全采用激光雷达技术实现了从近地面到100 km高度范围内大气温度剖面的同步测量，观测能力达到了国际先进水平。系统同时具有探测从近地面到30km范围内大气气溶胶、云层及5km以下大气气溶胶的全天时观测的能力。         鉴定专家组认为该系统可广泛应用于大气科学研究领域，在气候变化，临近空间探测及涉及国家安全的诸多方面有较大的应用拓展空间。         3）SoC芯片关键IP核设计技术         SoC芯片中存储控制器等关键IP核的设计、验证及重用SoC芯片关键IP核研制项目主要涉及SoC芯片中存储控制器等关键IP核的设计、验证及重用。自主研制成功了多端口存储控制器MPMC IP、基于AXI高性能总线接口的动态存储控制器AXI_DMC IP、脉冲宽度调制和脉冲密度调制PWM/PDM IP、LCD控制接口6800/8080 IP等产品。这些IP核拥有自主知识产权，具有良好的通用性、可重用性、可移植性、便于系统集成等特点。由于采用了国际上先进的主流AMBA2.0 AHB高速总线以及更为先进的AMBA 3.0 AXI高性能总线标准，从而明显提高了SoC系统的传输效率，增强了IP核的可移植性。由于使用了最新推出的System Verilog验证技术，使验证环境更加易于构造，并能快速定位设计的缺陷。由于在MPMC IP中提出了固定优先级＋TimeOut的仲裁策略，从而解决了CPU、DSP等主设备访问外部存储器时如何兼顾有效性和公平性的问题。         本项目2008年4月已通过湖北省科技厅主持的专家鉴定，其结论为：MPMC IP、AXI_DMC IP达到了国际先进水平，并填补国内在这一领域的空白。上述成果将通过技术转让、技术入股方式进行产业化运作，目前已在国内深圳等地逐步推广应用。如MPMC IP、AXI_DMC IP作为SoC系统芯片的关键模块，在深圳华为海思半导体的数字媒体芯片（Hi3510）和视频监控芯片（Hi3511）中得到应用，部分研究成果获湖北省科技进步二等奖         4）计算电磁学及电磁系统数值仿真技术         复杂系统及复杂目标电磁散射特性是现代武器系统的重要指标，其数值计算及其RCS建模是当今计算电磁学面临的科学难题。针对军用复杂形体与复杂目标电磁散射特性与建模，先后研究了部件分解的改进的法、高频方法、数值法、象素法、面片模型法和混合方法。系统建立了极复杂目标的电磁散射特性的预估方法。特别是针对极复杂目标RCS的计算，将计算机图形学与电磁波散射理论相结合，解决极复杂目标RCS的可视计算问题。考虑实战环境中目标多路径散射对模型的影响，率先研究建立了粗糙地、海面与目标相互作用的复合散射算法。针对涂覆层、结构层两类各向异性隐身材料，建立了各向异性材料散射的FDTD（时域有限差分）预估模型、各向异性阻抗劈绕射UTD（一致性绕射理论）算法，为各向异性材料电磁散射特性的研究和RCS的预估提供了有效的算法。基于上述方法，研制开发出能在微型计算机系统实现复杂系统与复杂目标特性预估的软件系统。研究成果广泛应用我军现代武器系统的预研和设计，先后承担完成了一批包括军用XXX舰、XXX坦克、XXX航空母舰、XXX潜艇的RCS建模任务。为我军武器现代化做出了重要贡献。         5）空间电离层环境监测技术         新型电离层斜向返回探测系统采用先进的雷达波形设计和高速数字信号处理技术，通过引入成熟的总线体制和软硬结合的设计，系统整机功耗小、重量轻、发射功率低，实现了便携式移动观测。在性能上除能获取常规电离层探测参数外，还可以实时测量电离层电波多普勒效应、多径效应、相位变化等信息，实现准确、稳定、灵活的电离层状态探测、电离层信道特征参数测量。本探测系统的开放式结构设计使系统具有实现复杂功能的可能性，使系统结构通用，功能实现灵活，不同的无线电探测系统要求可由相对一致的硬件，利用不同的软件实现。在同一硬件平台，利用分时操作实现主动探测和被动探测两种工作模式，系统结构的一致性使得设计的模块化思想能很好地实现，因此系统更具有开放性、通用性和可扩展性。可广泛应用于地震电离层前兆的监测、短波通讯自适应诊断、海洋环境状态和海上移动目标探测和应急通讯等。         L-波段电离层闪烁/TEC监测仪以OEMV接收机为核心部件，配以外置的低相位噪声晶振、电源、接收天馈线和台式计算机以及由串口通信、数据采集、流程控制、数据预处理、数据存储和可视化图形显示等模块构成的操作软件，构成全自动化无人值守且功能完备的监测仪，已具有批量生产，并在中国科学院等单位应用。         6）星载激光测量系统         激光测高星载测量系统是目前实现卫星测、控的关键载荷。实验室于2007年至2009年承担完成我国卫星载激光测量系统。

湖北省工程技术研究中心：光谱与成像仪器工程技术研究中心

        湖北省光谱与成像仪器工程技术研究中心组建于2003年，隶属湖北省科技厅。中心以武汉大学、中国地质大学（武汉）为依托单位，融合两所学校在电子信息、化学与分子、生命科学、环境科学、医学、水利电力等领域的学科优势，为新型高档科学仪器的研究、开发、设计与制造创建一个多学科交融的高水平学术研究与交流平台，并形成一个科学仪器领域知识创新研究与高新技术产品开发和产业化基地。         中心现有固定研发人员25人，其中教授10人，副教授8人，讲师及其他7人，其中23人具有博士学位。中心独立办公实验面积1500平方米，拥有各类大型仪器20余台套，包括傅立叶红外光谱仪，光谱成像分析仪，各种显微镜，X射线能谱仪等，固定资产3000余万元。         中心在测试测量技术与仪器，精密仪器与机械，检测技术与自动化装置等学科已形成自己的特色，在水利电力监测、测绘计量、生物传感与信息检测技术、显微图像分析技术等领域在国内具有较高知名度，其中在新型光谱分光器件研制、红外光谱探测方法的研究上处于国际先进水平。         近年来，中心在国家科技部、省科技厅、中国分析测试协会、中国仪器仪表学会、湖北省仪器仪表协会等单位的大力支持下，发展势头喜人，已成为国内重要的光谱与成像仪器研发基地。目前已承担了国家重大科技研究项目及一些重要领域重大工程项目20余项，包括973、863、十五科技攻关、民用航天、国家自然科学基金等课题。注重理论研究的同时，也积极推进技术的工程化应用研究，有一批研究成果已经服务于社会，受到了社会的高度赞扬。如扫描电镜联机图像分析系统、宫颈癌早期诊断仪、数字长江河道地形成像系统等。         中心发展思路是：充分利用“中国光谷·武汉”的发展机遇，以光谱与成像类仪器为主线，以多光谱显微成像仪器为突破口，内聚外联，走上产、学、研结合的良性循环发展道路。中期目标是成为我省的科学仪器研究开发基地、产业化基地、行业技术服务中心，远期目标是建设成为国家级的光谱与成像仪器工程技术研究中心。 中心主要研究方向：         目前中心的研究开发方向主要有新型光谱分光器件、红外光谱探测技术、超声成像测量、显微图像分析、图像测量与机器视觉等。         新型光谱分光器件：关键分光器件是我国高端光谱分析仪器的技术瓶颈之一。中心致力于无运动部件、高可靠性、高光谱分辨率、高速光谱扫描分光器件的研制，成功研制了国内第一个液晶可调谐滤光器，国内首个高分辨成像型声光可调谐滤光器模块,其对于我国光谱成像探测仪器的发展具有十分重要的意义。         红外光谱探测技术：重点围绕傅立叶变换红外光谱仪、阿达玛变换红外光谱仪核心技术进行攻关。目前，高端红外光谱仪主要以傅立叶变换红外光谱仪为主，市场需求巨大，而国内却基本上依赖于进口。近年来，中心在傅立叶变换红外光谱仪和阿达玛变换红外光谱仪的研制上取得重大突破，傅立叶红外光谱仪已经开始进行小试生产，阿达玛变换红外光谱仪已经推向市场。         超声成像测量：运用超声探测手段及影像分析技术，实现目标的三维空间信息快速获取及感兴趣目标的精确定位。中心是国内最早开展超声水流测试技术研究的单位之一，研制出的用于河工模型测量的超声水下地形仪，填补了国内该领域的空白，产品销往国外。在国家重大水利研究工程“数字长江”实验室，中心研制的河道超声三维地形仪得到了成功应用，该技术达到国内先进水平。         显微图像分析：中心致力于电子显微镜联机图像分析系统的研制，以及显微光谱成像技术的应用研究。中心研制的扫描电镜联机图像分析系统、透射电镜联机图像分析系统深受欢迎，在国内市场占有量最大。在显微光谱成像的应用研究上，将光谱成像分析方法引入到宫颈癌筛查、石油、生物材料荧光分析当中，取得了一些开创性成果，其中DNA宫颈癌筛查仪已经应用于临床检验，在国内同类仪器中，性能最高、市场占有量最大。         图像测量与机器视觉：重点研究目标光学影像的获取、机器视觉方法研究、空间信息的自动提取与分析等。中心承担完成了多项国防空间探测方面的课题；同时，还完成了钢板／板坯几何尺寸在线自动测量系统、铁路货车超限测量与装载状态监测系统等，并在国内冶金、交通部门和企业得到推广；车载3S（GPS、GIS、RS）集成系统已跻身国际四大车载3S集成系统行列   代表性研究成果简介：         1、新型分光器件声光可调谐滤光器的研究         光谱仪器最核心的部件是分光器件，传统的光栅扫描型光谱仪或傅立叶变换光谱仪由于存在机械运动部件，存在着扫描速度慢、抗震性能差等问题，中心采用声光晶体作为滤光器件，研制出国内第一个高分辨成像型声光可调谐滤光器(AOTF)模块。该模块无机械运动部件，体积小巧，光谱扫描速度快，光谱分辨率高,抗震能力极强，为新型光谱仪及成像光谱仪的研制开辟了一条新的途径。          AOTF原理图                              AOTF器件                               AOTF模块         2、傅立叶变换红外光谱仪         在国家“十五”攻关项目“傅立叶红外与拉曼光谱仪器的研制与开发”的资助下，攻克了傅立叶变换红外光谱仪设计的关键技术，成功研制出了傅立叶变换红外光谱仪和拉曼光谱仪。研制出的傅立叶红外光谱仪抗震性能好、防潮性能出色，在主要性能指标上达到或者接近国际专业中红外光谱仪器的技术水平。     已研制出的台式傅立叶变换红外光谱仪 已研制出的便携式傅立叶变换红外光谱仪         3.阿达玛变换显微图像仪及红外光谱仪         武汉大学从80年代起即开展了阿达玛变换光谱在分子光谱领域中的应用研究，先后研制出了单编码和双编码阿达玛变换光谱仪研究装置、阿达玛变换显微光谱图像分析仪。国内第一个阿达玛变换显微图像仪即诞生于武汉大学，受到了国家科委的高度评价。在国家“九五”攻关仪器专项的资助下，武汉大学成功研制出了HTMI-2000型高分辨阿达玛变换图像分析仪。         在国家“十五”攻关项目“傅立叶红外与拉曼光谱仪器的研制与开发”的资助下，利用一维线阵数字微镜阵列作为光学模板研制出了阿达玛变换近红外光谱仪。该阿达玛变换红外光谱仪无运动部件，体积小巧，灵敏度高，目前，该仪器已由北京华夏科创仪器技术有限公司生产，同时被空军油料所选中作为飞机轻质燃料油的品质检测设备，通过了军用仪器所必需的一系列严苛的环境验。                        高分辨阿达玛变换显微图像分析仪                               阿达玛变换近红外光谱仪         4、宫颈癌早期诊断DNA细胞图像分析仪         宫颈癌是全球妇女中仅次于乳腺癌的恶性肿瘤之一，在发展中国家妇女中最常见。在我国，每年新发现的宫颈癌患者大约13万余人，占全球新发病例的1/3。近年来，年轻宫颈癌患者有明显上升趋势，发病率以2%-3%的速度增长，形式十分严峻。     宫颈癌早期诊断DNA细胞图像分析系统         中心研制的宫颈癌早期诊断DNA细胞图像分析系统是国家科技部十五攻关高新技术成果，代表着世界先进水平。该系统适用于肿瘤早期诊断，是集制片、阅片及图文报告于一体的全自动检测仪，具有精确度高，可靠性，重复性好，全自动，操作简便，适用范围广等特点，广泛应用于肺、鼻咽、食管、胃、宫颈等肿瘤的早期诊断，同时还可进行防癌普查（如肺癌、宫颈癌）以及肿瘤治疗和预后的评估。系统的研制成功，为广大中国妇女带来了福音。目前，该系统已成为国内市场占有量最大的宫颈癌DNA早期筛查系统。         5、便携式激光测距仪                                                                             激光测距仪由于其快速和非接触测量的特点，应用相当广泛。实验室开发的便携式激光测距仪旨在解决脉冲式激光测距仪体积较大，精度相对较低，功能比较单一的缺点，使用相位式激光测距原理实现 0～60m 短距离的非接触便携式快速测量，精度达到±2mm。         它是以微处理器为主控模块，通过激光管发射出高频调制光束，分别经过内外光路系统，反射回来后由高灵敏度且响应速度快的光电探测器接收并解调。对携带相位信息的低频载波信号进行取样，结合相位检测算法来实现距离测量，提高了测距仪的整体测量精度。通过键盘开启测量功能操作，液晶模块显示输出测量结果，根据需要还可以直接将测量结果传给计算机。