成果简介：深海是国家安全发展的战略新疆域。掌握深海关键技术是中国进入深海、开发深海、确保深海安全的必由之路。研制蛟龙号，打造深海利器，对中国抢占深海技术制高点、掌握深海话语权，意义重大。项目主要创新点如下：1.创建了超大深度载人潜水器安全性设计与集成技术体系，研制的蛟龙号潜深7000米，作业能力覆盖99.8%的全球海洋面积。2.攻克了深海复杂环境下精准操控、精确定位与精细作业的关键技术，其悬停作业功能为国际同类潜水器首创。3.突破了复杂水声信道条件下大深度、远距离、高速率水声通信技术，可传输图像、数据、文字和语音等信息。4.创建了中国载人潜水器试验、检测与应用体系，确保了150余次连续安全高效的下潜作业。与国际同类潜器相比，蛟龙号的潜深、航控、通信与作业能力均达到世界领先水平，实现了中国载人深潜技术领域从跟跑向领跑的重大跨越。应用五年来，450余人次科技专家搭乘蛟龙号亲临南海、太平洋、印度洋海底，执行矿区勘探、生态调查和深渊科考等五大国家计划，成果丰硕，影响深远。项目成果开创了深海资源高效勘探的新模式，开辟了中国深渊科学研究的新领域，推动了中国深海技术、装备产业和应用体系的跨越发展，为维护中国在国际深海大洋的权益及安全发挥了不可替代的作用。蛟龙号在国内外产生了巨大反响，全面提升了中国公众的海洋意识，实现了中华民族“可下五洋捉鳖”的宏伟梦想，成为海洋强国建设和中华民族伟大复兴的“大国重器”。

成果简介：潜水器是人类认识海洋、开发海洋必不可少的工具之一，在深海资源勘察、深海采矿、深海搜救等领域发挥着不可替代的作用。主要研究内容：围绕我国深海快速应急搜探、水下环境快速评估以及战略资源转运等需求，针对传统潜水器航速较低、负载能力较弱、环境适应能力不强等问题，将突破传统的弱正浮力潜水器设计理念，研究和探索新概念的基于升力原理的、具备深海、高速、大负载等特征的新型潜水器，最终完成具有自主知识产权的新概念深海大载荷潜水器原理样机研制和海上试验。（1）高机动性升力型潜水器平台优化设计技术。（2）适应大负载宽航速强扰动的潜水器自主控制技术。（3）非接触式高转矩密度扭矩转换推进技术。（4）小型高能热动力技术。（5）速高精度海底地貌测绘技术。

成果简介：气动声学是研究大型客机气动噪声控制的基础，该项目以多尺度旋涡发声机理，主/被动结合的气动噪声控制原理以及复杂流动情况下的气动噪声产生机理等三个共性科学问题为出发点，研究大型飞机的发动机气动噪声，机体噪声与控制等问题。基于离散涡方法的流动诱发空腔声振的涡声模型。流动诱发空腔声振是各种飞行器、地面交通工具如汽车、高铁等的重要噪声源之一。尾迹湍流/静子叶片干涉产生的宽频噪声三维预测模型。喷流噪声及其相关机理问题研究。

成果简介：随着中国城镇化进程的加快，城市燃气管网作为城市重要公共基础设施，肩负着社会经济支撑的生命线重大责任，关系国计民生的迫切需求。加强对城市燃气特有的本质安全以及智能化的全面系统研究，对于燃气的建设和发展有重大价值和社会意义。 北京市燃气集团围绕燃气管网安全三层“端+网+云”技术攻关，构建与实现基于本质安全的高精准、高可靠、全方位、规模化的智能燃气管的服务体系。其主要创新点如下： 1） 从保障燃气本质安全出发，规划管网整体发展与布局，制定行业规范：包括制定适应现代城市能源体系发展规划和相关技术标准规范；完成城市燃气网感知传输网络架构和关键技术规划；完成城市燃气应用决策云服务关键技术和应用规划；三项标准填补了相关领域空白，规范了行业智能化建设。 2） 深度发掘燃气本质安全的复杂“感知”需求，攻克7项高精准多参量感知和融合技术，解决燃气本质安全所需的不间断数据可靠来源。包括压力、温度等多参量的管网无源实时监测故障检测；广域局域激光精准测漏；管网系统超压的精准检测装置；燃气安全放散管道放散监测装置；管网运营供需平衡过程中的自动精准调节系统；燃气管网智能标识系统；智能设备和安装工艺标准应用研究。 3） 解决燃气网感知传输网络精准本质安全相关的3系统“数据”协同关键问题，建立了触达广泛和决策精准的燃气管网本质安全服务系统。包括基于数据采集与监视控制系统、地理信息系统、北斗地基增强系统以及通信网络数据采集和传送网络。 4） 首次建立了“云”端系列的7大决策子系统，为服务体系提供了强大的数据分析、处理和决策能力；从系统安全结构的角度覆盖了对城市燃气系统实时监测系统、安全预警系统、应急综合调度系统、泄漏检测设备、放散监测、应变监测、智能设备和安装工艺等方面。 通过一系列应用示范对本质安全服务体系的效能加以验证和优化。通过1个示范区，2个示范站，480个中低压站示范处，实现了一区五百站万公里燃气管线的精准与智能监控，部分技术在全国城市燃气行业得到推广应用。 北京燃气集团领衔的研究团队成果形成发明专利4个，技术标准3项，产生直接经济效益9600万元，间接经济效益48000万元。对智能管网行业的技术规范化、安全数据精准化、监测区域全空间化、决策子系统系列化、四方推广规模化方面奠定了坚实应用基础，具有巨大的应用前景和经济效益，对保障首都的安全稳定做出了突出贡献。

成果简介：声表面波（SAW）器件通过压电材料将电磁信号转换为表面声波信号，利用换能器进行编码和解码，实现高效滤波、传感等功能，因其通带选择性佳、带内畸变极小、抗电磁干扰、体积小、重量轻、性能优异、一致性好等成为移动通讯、广播电视、物联网、雷达、电子对抗、反恐、缉毒等不可或缺的核心器件。声表面波压电衬底材料与制备工艺。声表面波换能器材料。高世代声表面波滤波器设计与制备技术。声表面波传感器与微流体器件材料技术。高性能声表面波滤波器产业化集成与示范。

成果简介：研究目的：用声表面波技术来实现痕量气体现场检测与报警以其快速响应、高灵敏度、微小型化及网络化特点成为一个热点课题，在国防、公用安全与公共突发事件处置、环境监测、工业分析及安全生产等领域显示出广阔的应用前景和重大学术价值。但是，在传感机理认知上遇到巨大困难，即不能清晰认知敏感聚合物粘弹效应引起气体传感中的声衰减与传感响应的非线性现象。该成果围绕这一问题开展了采用多模态粘弹性敏感聚合物的声表面波痕量气体传感机理及系统性能优化研究，为中国发展实用化声表面波痕量气体现场检测与报警装备解决关键基础理论问题，使中国在痕量气体检测与报警方面达到国际先进水平。主要科学发现：建立了科学认知基于多模态聚合物粘弹效应的声表面波痕量气体传感机理的理论分析方法，建立了声传感界面微扰理论模型；研究了气体吸附中敏感聚合物物化性状及传感工作频率改变对传感性能的影响规律，准确分析了粘弹效应引起气体吸附中的声衰减与传感器响应的非线性，从而建立了痕量气体传感系统性能优化的理论基础。首次建立了基于乐甫波声波导的痕量气体传感的界面微扰模型，清晰给出了乐甫声波导痕量气体传感机理的物理内涵，提出了声波导结构温度自补偿理论与设计方法，形成了乐甫声波导痕量气体传感机理与优化的完备理论体系。首次结合分层介质中声传播理论及变分原理精确推导了石英晶体表面铬/金与铝/金电极反射系数数学表达式，发展了传感功能结构中振荡器频率稳定性根本性改善的新方法。率先开展了一种无线无源的声表面波痕量气体检测新机理研究，丰富和扩展了有毒有害痕量气体检测与报警手段。成果产生的价值：上述成果为声表面波痕量气体传感技术实用化提供了坚实的物理基础和正确的技术方法，基于该成果的“声表面波毒剂传感器阵列系统”已初步应用于公共安全毒剂检测与报警之中，性能指标要求可完全满足公共安全及突发性公共事件防范与快速处置的实际应用要求，彰显出巨大的社会和经济效益。该成果SCI收录论文19篇(其中4篇发表期刊排名仪器仪表学科第二)，EI收录31篇，SCI总引125次，SCI他引98次，他引总数共计370次，在声学传感领域论文引用率在国内处于领先地位。授权专利4项，专著一部。在多篇国际著名学者撰写的综述性论文中获得大篇幅引用，特别是在美国通用电气全球研究中心首席科学家Potyrailo博士2012年发表于Chem.Rev.的综述上引用达8处，得到国内外学者的广泛认可。

成果简介：所属科学技术领域：该项目为无损检测技术领域中的先进无损检测设备与检测应用创新开发项目。无损检测，是利用声、光、电、磁、热等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测其是否存在缺陷或不连续性，进而判定被检对象所处质量状态和完整性的所有技术手段的总称。无损检测是工业发展和国防建设必不可少的有效工具，其重要性已得到世界公认。主要技术内容：复合材料是由多种不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求，具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐温耐腐蚀等优点，已广泛应用于航空航天、核能、石化等领域。由于材料结构复杂、生产工艺等问题，复合材料在制造和使用过程中易产生多种类型复杂缺陷，例如表面与内部缺陷、脱粘、空穴、孔隙、胶接质量不良等等，如何对复合材料结构件进行全面综合无损检测与评价，成为一项重大技术难题。该项目是针对航空、航天、核能、电力、石化领域复杂装备复合材料结构件运行安全的重大需求，基于集成无损检测与评价理论，世界首创将声振、声谐振、声扫频、声阻抗、超声、多频涡流、扫频涡流、变阵列涡流、视频涡流等多种声学、电磁无损检测技术与网络技术集于一体，研制出复合材料声学电磁集成网络综合检测设备与智能专家网络综合分析与大数据管理系统，多种检测方法分别适用于不同类型复杂缺陷，得到的检测结果进一步进行数据融合与综合分析、管理，从而得出复合材料结构件的完整检测与评价结果，其检测结果的可靠性和重复性得到很大增强。在国际上，首次实现复杂装备复合材料结构件的网络远程检测与监控，检测数据的云存储与管理，为复杂装备的安全运行提供有力的安全保障。授权专利：该项目核心技术已经获授权的相关专利14项，其中发明专利10项，实用新型专利4项。技术指标：复合材料声学电磁集成网络综合检测设备：具有声振、声阻抗、声谐振、声扫频、超声、多频涡流、扫频涡流、变阵列涡流、视频涡流等检测功能。综合集成度，国际第一智能专家分析系统（数据融合、综合比对分析），国内第一大数据存储管理系统（全生命周期数据统计分析管理），国际领先网络传输：工业以太网；无线网络。国际领先经济指标：该项目已成功转化为系列产品，以满足不同领域、不同层次用户的需要。系列产品售价在20～120万元/套之间。应用推广及效益：该项目为世界首创，该复合材料声学电磁集成网络综合检测设备是中国空军指定列装的无损检测设备，已全面应用于中国空军、海军、陆军飞机复合材料结构件的各种复杂缺陷的综合检测与评价工作，同时进一步推广应用至民航、航天、核能、电力、石化等领域的飞机、火箭、舰船、复合管道、特高压等复杂装备中的复合材料安全检测与评价工作，为应用单位挽回直接经济损失近百亿元，军事政治社会效益显著。

成果简介：该成果属于先进能源技术的可再生能源技术领域。随着中国风电的快速发展，风电不再远离人类聚集区，风电噪声问题逐渐凸显。该成果通过自主创新，首次提出了分布式风电噪声测试解决方案，研制了高精度测点自动定位、分布式无线传输及实时同步的噪声检测系统；基于人耳听觉特性和心理声学模型，综合声响度评估和音调值判定，提出了风电辐射噪声分析方法；提出基于风电机组本征模态和风电场近、远场声辐射特性的声环境分析方法，建立不同类型的风电环境噪声影响预测模型，进而在国内首次实现对风电噪声的整体评价。成果共申请专利权5项，软件著作权3项，修订国家标准1项。成果提升了中国在风电噪声检测方面的国际影响力，增强了中国在国际风电领域的话语权，提升了国产风电机组的噪声技术水平，增强了国产风电产品的核心竞争力，对保障中国风电战略性新兴产业的实施具有重要意义。

成果简介：该成果属于海洋信息技术及水声工程领域。研发内容包括合成孔径声纳成像算法、宽带换能器基阵技术、高稳定度载体及运动补偿技术以及系统集成技术等。主要创新点有：1.开发出国际首台双频同步实时合成孔径成像声纳；2.提出了多子阵成像技术，解决了方位向空间采样不均匀条件下的高速并行信号处理问题；3.提出了稳健的运动误差估计和补偿算法；4.设计实现了国内唯一的低功耗、低噪声、小型化堆叠式合成孔径成像声纳信号处理系统。高分辨率合成孔径成像声纳是一种新型水下高分辨声学成像系统，该设备可工作在高频和低频两种模式下，同时对水下沉底、悬浮和掩埋目标完成双频实时成像，是国际上唯一具备双频双侧同步实时成像能力的合成孔径成像声纳。广泛应用于海洋资源勘探、水下油气管线风险评估、海底调查、水下小目标探测等，促进海洋经济产业迅猛发展，经济和社会效益显著。

成果简介：该项目属于资源与环境技术领域。用声表面波技术来实现痕量气体的便携式现场检测是的一个热点课题，它在国防、公共突发事件处置、环境监测、工业分析、安全生产等领域显示出广阔的应用前景和重要学术价值。但在其机理研究上遇到较大的困难，即不能正确认知新型成膜方式的基于聚合物粘弹效应的传感器非线性响应特性，迟滞了传感器优化结构的实现。该成果针对上述困难，开展了新型成膜条件下的基于聚合物粘弹效应的声表面波气体传感器敏感机理及性能优化研究，主要成果为：1.结合分层介质中声传播理论与微扰方法发展了科学认知基于聚合物粘弹效应的声表面波气体传感器敏感机理的理论分析方法，充分考虑活性表面金膜及不同模态聚合物粘弹特性对传感器气体吸附特性的贡献，准确分析传感器响应的非线性特性，提取出优化的关键结构参数，以实现传感器性能的最大改善。该成果为高性能气体传感器研制提供了坚实的物理基础和正确的技术方法，并已应用于声表面波毒剂传感器阵列系统之中，彰显出显著的社会和经济效益。2.结合复色散方程的泰勒扩展、分层介质中声传播理论以及微扰方法，首次建立起了基于聚合物粘弹效应的Love波气体传感器敏感机理的理论模型，清晰的给出了采用粘弹性聚合物波导层与敏感膜材料的Love波传感器机理的物理内涵，准确分析了聚合物的粘弹效应导致的声衰减及传感器响应的非线性特性，揭示了Love波气体传感器表现出更高灵敏度的内在机理。3.结合分层介质中声传播理论及变分原理对铝/金双电极与压电晶体结构中的声表面波传播特性进行分析，精确推导考虑压电效应的电极反射系数计算公式，实现了优化的传感功能结构。提出了一种无线无源的气体传感方式，丰富和发展了痕量气体检测手段。上述成果在SCI期刊上发表论文20篇，EI期刊发表25篇，SCI他引63次，他引总数225次。授权发明专利3项，实用新型专利1项。在多篇国际著名学者撰写的综述性论文中获得大篇幅引用，得到国内外学者的广泛认可。

成果简介：中尺度海洋动力过程是指时间尺度从数天至数月，空间尺度从数公里到数百公里的海洋动力过程，主要包括中尺度涡、内波、锋面等。中尺度海洋动力过程在中国近海广泛分布且频繁发生，对中国近海环境起主要控制作用，因此中尺度海洋动力环境监测、预报及其信息服务对于国土安全、近海环境保障、资源的可持续利用和防灾减灾等都具有十分重要的作用和地位。本世纪初，美国在中国近海开展中尺度过程及其声学效应海上试验，并建立起中国近海环境测报模式，分辨率达到1/16°，而中国尚未开展中尺度过程系统研究。在该背景下，在中科院重大项目、国家自然科学重点基金等项目支持下，通过中国科学院海洋研究所、声学研究所等4家单位近百名科研人员的近10年的联合攻关，围绕中国近海中尺度海洋动力过程，综合利用多种高新技术，发展了中尺度过程的现场调査、遥感反演、声学研究、数值预报、信息系统等技术方法，系统获得中国近海中尺度过程数据实体，揭示了中国近海中尺度过程的时空分布特征和生消规律，解决了中国近海海洋动力环境监测预报中的中尺度过程关键机制问题，构建了关键海域海洋环境预报模式和海洋信息动态服务平台，系统推进了对中国近海海洋动力过程产生、消亡以及演变机理及其声学效应的认知水平和模拟、预报能力。项目的主要技术和创新包括：国内首次开展了长时序深水潜标、船载X波段雷达观测内波、海洋学-声学一体化潜标等中尺度动力环境联合观测技术。针对浅海声学层析这个世界难题提出了一种具有自主知识产权的水平短阵浅海声学层析新方法，从根本上解决了浅海声学层析的工程可实现性。在新观测技术支撑下，取得了南海西北部海域内波时空特征最全面和系统的认识。项目在黑潮与中国近海水交换、中尺度涡旋和锋面特征及演变机理等方面取得了许多创新性的发现，实现了复杂海洋环境下的宽带声传播场的快速预报算法、系统推进了对海洋中尺度过程产生、消亡以及演变机理及其声学效应的认知水平，为海洋动力环境预报与信息服务奠定了理论和技术支撑。发展了原理先进的海洋资料同化系统，构建了包括中国近海在内的关键海域高分辨海洋预报模式，水平分辨率达到1/24°，5天的海表温度预报误差小于0.5℃，预报误差和中尺度过程测报精度达到国际先进水平。研发了中国近海海洋动力环境信息网格集成及远程可视化平台，为海洋观测与研究提供了新的共享和协同工作技术平台。构建的中国近海高分辨率同化预报模式和海洋环境信息网络集成及可视化平台在多个部门得到广泛应用。项目成果在中国多个业务部门得到了移植和应用。特别是所构建的亚丁湾海洋三维温盐流分析系统的核心，为亚丁湾海域提供了重要的环境支撑，为走向远洋提供了可信的技术条件。项目发表论文125篇，其中SCI论文66篇，EI论文15篇，取得软件著作权7项。部分研究成果获2013年海洋工程科学技术奖一等奖。

成果简介：在水下弱目标的检测方面，对目标及信道特征认识和利用，特别是信道相干特征结构的应用研究是一个热点问题。该项目经过3年的研究，研制了低频/甚低频标矢量潜标测量系统，完成了1次湖上测试实验和2次海上搭载实验，得到了基于波束相关的信道空间相干尺度的现场测量方法，在信道相干特征分析的基础上建立了水下信道数值仿真模型，基于相干子阵干扰抵消方法等重要结果。同时，对水声信道相干特征结构的工程应用价值给出了一个初步的评估，指出了进一步研究的方向。项目的成果在大孔径拖线阵系统、水下AUV以及潜标系统目标检测中有较为重要的应用价值。

成果简介：粘接结构因其优异的性能，被广泛应用于航空航天、国防军工、汽车制造等领域，由粘接界面脱粘引发的灾难性事故时有发生。粘接界面特性和超声定量评价方法研究既是国际物理学的前沿难题，又是国民经济和国防安全亟需解决的问题。在粘接检测中主要有三大难题，即高波阻下多层低波阻界面脱粘检测、零间隙的滑移界面检测和粘接强度的检测。该项目在已结题的基金重点项目“粘接界面特性和超声评价方法研究(No.10234060)”成功解决了空气夹层型脱粘检测难题的基础上，针对粘接界面特性及粘接强度评价开展了更深入研究，按计划书内容开展了粘接机理、粘接界面力学模型、粘接强度的超声评价、激光超声实验平台等研究工作。在基础理论方面，从声波方程出发，利用微扰法和界面非线性声反射技术，在国际上首次完整地推导了粘接界面非线性弹簧模型，给出了声波正入射和斜入射时非线性弹簧模型的表达式，并设计实验进行了验证。该模型对于利用非线性声参量描述界面特性具有基础性意义。在实验研究方面，通过大量的实验发现，粘接样品的断口状态与利用模拟退火方法获得的界面劲度系数具有较大的一致性。利用线性声参量、非线性声参量和界面粗糙度等信息预测得到的粘接强度与实际断裂强度的误差在10%左右。在激光超声方面，建立了全光学激光超声的B扫描无损检测系统。关于从第一性原理出发，研究粘接界面形成的微观机理，建立粘接界面数学物理模型研究工作，由于模型过于复杂，未取得突破性进展。但该项目新开展的声波单向传播、宽带全向吸声体、非线性导波等研究取得重要进展，在国际顶级刊物发表多篇论文，并获得国内外同行专家高度评价。原创性地提出了结构简单却效率极高的声二极管模型，首次实现了将声能流限制在单一方向上的声整流效应，是复杂媒质中声能量控制研究领域的重大突破，进一步开展了单向声波导、单向声学器件等研究工作，并在理论上提出一种新型的二维人工声学复合结构，在噪声控制等领域有着潜在的应用价值。

成果简介：经过4年的研究工作，该项目圆满的完成了预定研究计划，主要工作围绕影响声表面波气体传感器灵敏度和检测下限的因素开展基础研究，包括声表面波气体传感器敏感机理、敏感膜材料与制备工艺、传感器功能结构及性能优化等的研究。主要研究进展及成果如下：1)构建了覆盖聚合物敏感膜的声表面波气体传感器响应机理模型：结合微扰理论和Martin分析方法，通过实验提取对有机磷毒剂具有良好选择性的聚合物膜(PECH与SXFA)的机械物理及力学参数，分析聚合物敏感膜膜厚、传感器工作频率以及中间金膜载体对传感器响应的影响，从而提取出了优化的传感器设计参数；分析评价了传感器的检测下限性能，并获得了试验验证。2)设计、合成和制备了针对有机膦毒剂检测具有特异选择性的敏感膜材料：通过对膜分析的链长、官能团结构进行改进和修饰，提高其对有机磷毒剂的选择性；另外，对于分子印迹膜材料的选择，根据模板分子与膜材料(如环糊精类化合物、杯芳烃等)分子可逆的键合作用，经过键合、成膜、除去模板分子过程，在检测金膜的表面形成了对待测分子有识别能力的三维孔穴结构，进而达到分子印迹的目的，提高检测有机膦类毒剂的准确度。在该项目中，针对不同膜材料采用了两种成膜方法：一种是以巯基类化合物自组装的方法；另外一种对苯胺类膜材料，以电化学聚合的方法在SAW延迟线上制备分子印迹薄膜方法。此外，还采用了传统旋涂以及溶剂挥发法等成膜方法。3)完成了声表面波气体传感器传感功能结构的优化设计：将一种单向单相换能器(SPUDT)和梳状结构应用于延迟线器件设计之中以降低器件损耗和改善振荡器频率稳定性。基于经典层状介质理论并结合变分原理，获得压电效应和力学负载效应对于电极反射系数的贡献，从而提取出SPUDT结构关键设计参数。继而研制出一种采用铝/金电极并具有低损耗和单一振荡模式特点的声表面波延迟线。以该延迟线为频率控制元，所研制的声表面波振荡器通过采用调相使得振荡频率工作在器件最低损耗对应频点，获得了较好的中期频率稳定性(0.1ppm的量级)。4)传感器阵列研究：研制了采用六通道的传感器阵列，其中五个通道分别镀上针对有机磷毒剂不同种类气体具有选择性的敏感膜材料，即PECH、SXFA以及分子印迹与自组装聚合物材料。该阵列样机的检测灵敏度及检测下限等性能指标已经达到了国外同类产品的先进水平。

成果简介：该项目属机械动力学与振动领域。航空、航天、能源、化工、冶金领域中，许多重大安全事故都因没有检测到早期故障而未能避免，早诊断、早预防是避免各类事故最有效的手段，而现有的机械故障诊断理论和技术主要集中在故障中、后期。许多情况下，故障征兆表现为瞬态信息，对于早期故障，由于机械系统的复杂性和工况的多变性，瞬态信息更加微弱，使早期故障诊断十分困难，存在着亟待解决的科学问题：故障瞬态信息的检测机制急需明晰；微弱瞬态信息的提取理论亟待建立；早期故障诊断与预测模型缺乏等。该项目从瞬态信息的检测和提取入手，揭示了机械故障瞬态信息准确检测的内在机制，构建了微弱故障信息的提取模型，系统地建立了机械早期故障信息的小波熵检测与自适应提取理论。主要成果如下：提出了机械早期故障瞬态信息的小波熵检测理论。提出小波熵的概念，建立了国际上首个基小波的定量化优选原则——小波熵最小准则，实现了基小波与检测信息的匹配，使机械瞬态信息的检测提升到高分辨和定量化的层面，推动了瞬态信号检测理论的发展。该项成果被欧、美、日等国学者直接采纳和跟踪研究，体现该成果的论文已成为国内外学者研究小波检测理论的常引文献。提出了机械早期故障瞬态信号的消噪方法。建立了广义阈值消噪模型及最大似然阈值模型的参数选择策略，独立发展了与美国科学院院士Dono-ho创建的正交小波消噪理论互补的非正交小波消噪方法，实现了极低信噪比下瞬态信号的消噪，填补了机械瞬态信号消噪的空白，为解决机械、电气、能源、医学等领域的瞬态信号消噪问题提供了有力工具。建立了机械早期故障瞬态信息的自适应提取模型。改进了斜率拓展算法，解决了经验模式分解理论提取瞬态信息所遭遇的端点效应问题；建立了小波独立分量分析模型和自适应小波滤波器模型，实现了机械早期故障瞬态信息的自动提取。该项研究发展了瞬态信号自适应提取理论，并被多个国家的学者推广到生物、医学信号瞬态信息的自动提取中。建立了多参数融合的机械早期故障预测模型。提出了实现机械故障预测的基本框架，构造了故障多特征参数的自组织融合模型和支持向量机预测模型，实现了早期故障的自动诊断和稳健的故障预测，发展了智能诊断理论。该项目发表的20篇核心论文被SCI收录，被SCI他引685次(其中8篇代表作他引405次)，由46个国家的1200多名学者在70种国际期刊上进行引用，产生了广泛的国际学术影响，3篇论文(JCR一区期刊)的SCI引用次数位列该论文发表以来各自期刊的TOPl％，其中代表作1被SCI他引200次，位列该文发表以来该杂志所发表的7715篇文章中的第2名。研究成果得到包括美国、英国、加拿大等国家的7名院士和20余名ASME FellOW、IEEE Fellow等在内的国际著名学者的引用和积极评价，指出该项目“建立了小波熵最小准则”，“提出了基于Morlet小波消噪的特征提取方法”，“实现了早期故障诊断”，“是推动故障诊断和系统健康管理的杰出工作”。研究成果获得教育部自然科学奖一等奖，相关成果在中石化得到了应用，推动了振动分析、故障诊断科学分支学科的发展。

成果简介：该成果属于勘察领域。主要创新点包括：发现了含低速层时瑞利波高阶模式具有更高的能量和探测深度，揭示了瑞利波各模式在不同频段具有不同能量分布的内在规律，提出之字形频散曲线是瑞利波诸模式发生跳跃的结果，阐明了瑞利波之字形频散曲线的形成机理；采用遗传算法建立了利用瑞利波高阶模式反演介质参数的物理模型和方法，该方法能自动识别并获取各频段的主导模式，从而能准确反演分层介质的厚度和力学参数，并建立了一整套完善的瑞利波反演的理论体系；提出了一种改进型的传递矩阵方法，清晰地给出了分层介质半空间中声波激发与传播的物理内涵，该方法使常规传递矩阵法中高频区域有效数字丢失问题得到了明显改善，将分层介质半空间中可计算的声场频率上限提高了20%以上。该成果发表论文18篇，其中SCI收录12篇，他引总次数达483次。

成果简介：技术特点：该项目包括智能声发射和智能声接收两部分核心技术。在一些场合，通常会希望把声音投射给指定区域或方向的听众，同时不影响周边的人，即只在特定听众耳边才响起声音的“声音集中型个人用音响系统”。传统的个人音响系统是采用耳机实现。本项目提出的智能声发射技术通过信号处理技术手段，使用普通扬声器阵或参量阵扬声器，在同一空间不同区域或不同方向产生不同声音，从而取得和使用耳机类似的效果，同时避免佩带耳机时所引起的不舒适、交流困难等问题。传统的声接收技术为无选择接收，在接收到有效语音的同时，周围噪声和干扰语音也被接收。智能声接收技术可实现有选择接收，即通过采用阵列信号处理技术，自动判断说话者的方向，只接收说话者声音，抑制干扰噪声和其他方向语音，从而大大提高接收信号信噪比。 主要进展：目前已实现单个方向的智能声发射，即只在指定方向能听到声音，而在其他地方听不到，波束宽度在10度以内，已完成样机研发。智能声接收技术已经实现对指定方向声音进行增强和对环境噪声、干扰语音的抑制，接收信号信噪比提高达20dB。 应用状况：智能声发射技术可应用于电视等家庭视听产品中，只向指定方向发送节目声音，避免对其他人干扰；或同时收看两个不同频道的电视节目，在不同方向播放不同节目声音。智能声接收技术：可广泛应用于视频会议系统中，避免干扰和回声，获得高质量的通话效果。 投资规模：200万元人民币。

成果简介：技术特点：64元平面螺旋形传声器阵列，主要有孔径1m和2m两种形式。还有一种直径75cm的60元空心球形声相仪。以声成像的方法测量设备的噪声源位置及声场分布，用于发现设备的故障点，具有实时测量的功能。所测量出的声相图清晰直观地反映设备产生振动和噪声的具体部位，是一种非接触测量。 主要进展：已经完成了第二代声相仪的研制和少量生产销售，测量了变电站噪声、车间机床噪声、各种家用电器振动、程控交换机噪声、汽车发动机和汽车整车噪声、计算机噪声等。在一般对房间、开阔空间、强干扰环境进行了测量，均能得到良好的结果。 应用状况：应用前景广阔：用于测量高铁运行噪声，发现机车运行的故障源，汽车企业可用来测量噪声和振动情况，研制低噪声的高性能汽车，测量船用设备噪声产生的原因，降低设备运行噪声和避免设备安装不良带来新的噪声，用于如变电站、变流站、发电厂、风力发电场、大型工业区的噪声治理，机械、电子、化工、物理、光学等研究机构用声相仪可了解研究装置的振动和噪声情况，以提升研究能力，噪声治理和故障诊断。可以测量乐器的发声状态，提升乐器音质。 投资规模：投资规模5000万元，市场推广（30%），生产及经营用房租（25%），继续研发（25%），人员工资(20%)。

成果简介：香港普通话水平考试（PSK）单双音节朗读自动评测系统，可以自动为口语考试进行评分，以解决人工评分不可避免的主观性和人工评测员劳动强度大等问题。

成果简介：从油田声波测井实践中提炼出的比较重要而困难，且带有一般性的应用基础研究课题，事关国家能源发展，既有明确的应用背景，又有很强的学术意义。多年来，本项目的参加单位都承担了不少油田委托的和实际需求联系非常紧密的科研项目，但是和这些项目有关的一些基础研究往往得不到企业的有力支持。这样的研究状况不能适应生产实践的长远需要，难以持久深入。这次我们承担基金委的重点项目，选取一些比较基础的问题深入研究，对于提高研究队伍的水平，提高为油田生产持续服务的能力非常有利。