民用航天十三五预研第二批项目指引表doc.docx

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民用航天十三五预研第二批项目指引表doc

附件1：

民用航天“十三五”预研第二批项目指南表

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

方向一（B01）：

先进基础技术研究

面向航天电子产品需准确控制其可靠工作寿

命的研制要求，研究航天电子产品寿命量化

1）技术方法适应航天电子产品研制流程和特

项目编号：

设计和控制的模型，提出研制全过程的量化

软硬件工

B0101

点；

具、研究报

检测和控制电子产品可靠工作寿命的技术方

1.

2）工具100%覆盖产品设计和生产过程寿命

法和流程，研究电子产品寿命特征识别技术，

告、技术规

一般类项目

航天电子产品寿

特征参数检测需求；

范、论文及

建立关键特性参数与产品寿命关系模型，开

3）工程应用对象的寿命控制值与最终产品寿

命量化控制技术

发电子产品寿命特征监测系统和寿命检测软

专利

命试验结果的误差不超过

20%。

硬件工具，编制配套技术规范；结合典型航

天电子产品开展工程应用验证。

1

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向卫星产品多应力条件下寿命验证需求，

1）加速寿命模型应包含多种应力类型；

B0102

提出包含多种应力的加速寿命模型，研究多

2）加速寿命试验获得的寿命评估结果与在轨

应力条件下的失效边界域技术，提出多应力

或1：

1试验结果误差不大于20%。

软件工具、

研究报告、

2.

多应力条件下加

试验设计及实施方法，研究多参数寿命量化

一般类项目

技术规范、

速寿命试验技术

分析与评价技术，形成配套技术规范和工具

论文及专利

平台并结合典型星上长寿命产品进行工程应

用验证。

项目编号：

面向星上产品快速、准确实施在轨故障诊断

1）故障实时诊断模型和在轨剩余寿命预测模

B0103

的要求，充分利用产品在轨和地面等各类数

型，应能够包含2类地面试验数据、3类在轨

据，研究基于性能-故障网络模型和多源数据

数据；

软件工具、

2）可实现融合2种以上耦合故障、3

基于多源数据的

融合的智能故障诊断技术，结合可靠性数据

种以上

3.

星上产品智能在

和性能数据，提出基于数据融合的产品不合

耦合参量的关联分析与挖掘；

研究报告、

一般类项目

技术规范、

轨运行故障诊断

格筛选、薄弱环节识别、优化设计改进和在

3）典型故障预测准确率大于80%。

论文及专利

技术

轨剩余寿命预测方法，形成配套技术规范和

工具平台，结合典型星上产品开展工程应用

验证。

2

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

研究新型耐高温传感技术，研究传感器超高

1）传感器可实现优于1200℃的材料特性与失

B0104

效监测，并实现金属材料特性超高温环境下连

温检测技术，开发新型耐高温传感器，研究

续监测；

原理样机、

超高温环境下材料性能退化机理与失效模

4.超高温环境下金

2）超高温环境下金属材料壁厚变化检测精度

研究报告、

重点类项目

式，确定超高温环境下金属材料失效特征监

属材料失效特征

优于毫米级;

论文及专利

测、诊断和寿命预测方法，形成超高温环境

在线监测及诊断

3）超高温环境下能检出金属材料中深度小于

下材料特性及失效特征检测方法。

技术

毫米级的裂纹伤损。

3

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

以未来增强移动宽带通信和海量大连接为应

1）支持多频段，单用户传输速率：

低频段不

B0105

用背景，开展与地面5G融合的新一代卫星

低于1.5Mbps，高频段不低于36Mbps；

移动通信关键技术研究，实现频谱资源感知、

2）支持频谱感知利用和干扰协调，空间频谱

与5G融合的新

灵活利用及干扰避免，满足大动态传输场景

利用效率提升30%以上；

型卫星移动通信

要求，支持海量物联网终端接入，有效降低

3）支持大动态场景频偏范围

研究报告、

技术

业务接入时延，研制地面仿真验证系统。

-750KHz-+750KHz

，频偏变化率范围

地面仿真验

5.

重点类项目

-7.5KHz/s-+7.5KHz/s

，传输速率波动小于

证系统、论

5%；

文及专利

4）相同带宽条件下，较目前正交多址通信系

统，多终端接入能力提升100%以上；

5）用户接入处理时延较目前典型的卫星通信

系统减少50%以上。

4

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

为满足未来静止轨道通信卫星实现1Tbps通

1）工作频段：

Ka，Q/V；

信容量的目标，开展Q/V频段星地传输信道

2）通信容量：

优于1Tbps，支持百万量级终

项目编号：

研究报告、

特征分析与建模研究，极窄波束高增益低旁

端用户接入管理；

B0106

原理样机、

6.

瓣多波束星载天线技术研究，支持宽带灵活

3）星载天线波束宽度优于

0.4o，波束增益大

演示验证系

重点类项目

载荷的星上数字透明处理、波束形成技术研

于48dBi,C/I优于15dB；

超大容量宽带卫

统、

究，支持海量终端的星地传输、系统管理和

4）支持自适应高阶编码调制、可变载波速率、

星通信技术

论文及专利

资源调配技术研究，研制卫星通信演示验证

功率控制与动态调配、跳波束等方式；

系统。

5

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向我国未来深空探测任务，在符合国际空

B0107

间研究委员会（COSPAR）国际行星保护分

级和基本要求的前提下，提出飞行轨道撞击

行星保护技术

概率、探测器表面生物总量、返回器或样品

1）提出深空探测任务行星保护技术指标体系

容器密封漏率和回收后处置流程、地外太空

及要求；

动植物生长等技术要求；明确我国总装、集

2）发展我国AIT和发射场特有的嗜极微生物

研究报告、

7.

成、测试（AIT）阶段、发射场条件下可耐受

检测方法，检出低限为30个/100cm2；

原理样机、

重点类项目

极端环境的特定微生物种类及可用的快速高

3）发展两种对深空探测器功能性能无损的嗜

论文及专利

精度检测方法，开展对航天器功能和性能无

极微生物消杀方法，可实现探测器表面微生物

损的微生物消杀、高等生物圈构建等技术研

数量下降4个数量级；生物种类不低于4种。

究，为后续型号研制所需的行星保护提供可

行的解决方案，提出符合我国国情的深空探

测行星保护规范、政策和发展路线图建议。

6

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向未来月球、行星、小行星探测与资源开

1）完成适用于月球、行星、小行星的地外原

B0108

发等任务，以地外原位土壤中微量水资源利

位水资源提取与氢氧光化学合成系统方案；

用为重点，研究地外土壤原位资源低功耗输

2）研制原理样机，利用模拟月球极区含水月

研究报告、

8.地外原位水资源

运处理、地外水资源光热提取及地外氢氧光

壤完成地面试验，实现土壤输运速率>500g/h，原理样机、

重点类项目

提取与氢氧光化

化学合成技术，通过原位资源利用的方式在

水资源光热提取速率>20g/h，氢氧光化学合成

论文及专利

学合成技术

地外天体实现水、氧、燃料等基本物资的原

产率>10g/h。

位补给。

7

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向未来运载火箭、空间站等大型化、整体

1）铝合金环件试件外径尺寸不小于

9.5m；

B0109

化、精确化制造需求，研究大尺寸铝合金铸

2）铸锭晶粒度优于4级；

研究报告、

锭组织均匀化控制、材料热塑性成形组织性

3）环件力学性能指标：

切向

Rm≥410MPa、

试验件、工

大型航天铝合金

能动态调控、热振复合应力均化时效技术、

Rp0.2

≥310MPa、A≥8%，轴向Rm≥410MPa、

9.

艺装备、工

重点类项目

回转体构件整体

大型铝合金环件变截面精确碾压成形、大型

Rp0.2

≥300MPa、A≥5%，径向Rm≥390MPa、

艺规程、论

成形组织性能精

环件整体冷变形及大型铝合金环件形性协同

Rp0.2≥290MPa、A≥5%；

文及专利

确调控技术

精确调控等关键技术，完成技术验证，具备

4）环件圆度小于外径的3‰。

支撑大尺寸铝合金环件制造能力。

8

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

项目编号：

B0110

10.

深空通信与信息

公共服务体系研

究

面向地月空间、火星及小行星等太阳系探测

任务，开展行星际超远距离测控通信系统、

深空-近地中继通信与信息公共服务技术体

1）工作频段：

微波通信（X、Ka）、光通信。

系研究，突破双频高增益大天线、极弱信号

信号捕获灵敏度：

大于-157dBm

捕获与跟踪、高灵敏度极地码率接收与解调、研究报告、

2）双频天线增益：

大于49dBm（X波段）、大

具有显验知识的数据信息智能提取、接入管协议集、技

于61dB（Ka波段）重点类项目

理与服务管理、深空通信与信息服务技术体术规范、原

3）协议具备开放性和可扩展性、支持多方接

系等关键技术，并实现标准协议的构建与开理样机

入、可管控、中继数据地面送到用户端的稳定

发，开展方案设计、原理样机研制及技术验

通信能力,可推动形成CCSDS标准建议。

证试验。

为形成我国未来的深空-地面互联网

-用户的通信与信息公共服务能力，建设深空

通信与信息服务公共设施奠定技术基础。

9

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向空间高低轨通信/遥感卫星所依赖的空

1）卫星、HAPS平台、5G系统间频率动态共

B0111

间频段资源日益稀缺，天空地无线系统频段

用研究：

共用模式：

不少于2种；动态共用响

交叠，互相干扰频现，用频矛盾突显，频率

应时间：

分钟级；频率共用支撑信息类型：

不

天空地频率轨道

轨道兼容技术等问题，研究高低轨卫星、

少于3类；

研究报告、

资源高效利用关

HAPS、5G系统空间频率动态共用技术，探

2）L频段兼容性研究：

具备处理不少于三个

信道模拟

键技术

索频率共用支撑信息融合获取策略，构建新

不同频点导航信号，不少于四种导航终端；

器、演示验

型精细化高效动态用频机制；面向L频段多

3）Q/V频段信道模拟器的技术指标：

输入幅

证原型系

系统兼容共存技术开发演示验证系统，拓展

度范围：

-40dBm~-10dBm；通道数：

2通道；

统、实际测

高频段（Q/V）应用研究，引导对更高频段的

信号带宽：

下行≥1GHz，上行≥1GHz；

量系统、仿

11.

规划利用和关键技术攻关；研究X频段的兼

4）遥感X频段频段数传兼容性平台研究规模：

重点类项目

真平台验证

容共用策略，研发集总仿真分析工具和协调

覆盖空基项目主要遥感卫星，以及考虑到周期

软件、卫星

方法，解决国内遥感数传X频段协调无序，

商业卫星公司预计发射的遥感卫星规模，具备

集总干扰方法缺失的问题；研究全球非静止10

系统实施方

处理50份卫星网络资料，60~70个轨道面，

案、频率动

轨道卫星系统发展情况，及我国通信类卫星

80颗卫星以上的能力，且具备扩展空间。

态共用技术

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

项目编号：

面向空间平台用高速数据网络应用，开展电

1）特性阻抗：

100±10Ω；

B0112

缆结构设计、电缆工艺、耐高剂量辐照、高

2

）衰减：

在1.25GHz条件下，≤1.10dB/m；

宇航用千兆数据

速率电缆、高耐辐照等技术研究，研制电缆

3

）延时差：

≤10ps/m；

研究报告、

电缆技术

12.

产品。

4

）延时：

≤4.2ns/m；

原理样机、

重点类项目

5

）耐温等级：

-55~+180℃；

论文及专利

6）耐辐照：

100MRad；

7）热真空释气：

TML≤1%，CVCM≤0.1%。

方向二（B02）：

国产宇航核心元器件和软件应用

11

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

项目编号：

B0201

支撑星载人工智

能应用的核心硬

13.件与基础软件技

术

面向人工智能技术的在轨应用发展趋势，开

1）神经网络推理硬件前向推导算力不小于

展核心硬件和基础软件研究，研究用于神经

200GOPS，神经网络相关硬件模块功耗不高

网络前向推理的硬件加速器设计技术、极小

于1W；

精度损失情况下的网络压缩与剪枝优化技

2）硬件集成IPS（图像处理单元）及视频编

研究报告、

术、面向加速硬件架构优化的网络编译与部

码器算法功能；

算法软件、

重点类项目

署技术、计算任务虚拟化与动态分配技术、

3）软件可支持深度神经网络优化编译与部署，

原理样机、

系统架构级容错技术，研制原理样机，为空

实现从神经网络到加速算法执行指令的完整

论文及专利

间人工智能应用提供支撑。

编译工具链；

4）支持训练后深度神经网络的压缩与优化，

压缩比例不小于20倍，精度损失不超过1%。

12

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

项目编号：

B0202

基于新型功率器

件的抗辐射通用

14.

数字电源技术

面向航天电源小型化和高效率的发展趋势，

1）输入电压：

18~50V，输出电压：

0~5V，

研究高可靠新型增强型GaN抗辐射数字电

重量<100g；

源技术，促进航天电源控制器的技术升级。

2）支持6路隔离驱动，驱动频率>3MHz，延

开展基于GaN功率器件的通用数字化电源

时时间<40ns；

研究报告、

控制系统架构、GaN功率器件的高频抗扰驱

3）支持4路电压模拟量信号（0~3V

原理样机、

重点类项目

动以及GaN功率器件辐射加固及数字电源

DC~2MHz）隔离传输；

论文及专利

的抗单粒子能力等关键技术攻关，形成基于

4）抗总剂量能力：

100KRad（Si）；

GaN功率半导体器件的数字电源控制器原理

5）抗单粒子锁定能力：

75MeVcm2/mg。

样机。

13

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

项目编号：

B0203

空间用精密导电

15.滑环核心器件技

术

面向高可靠、长寿命空间飞行器的发展趋势，1）静态接触电阻≤5mΩ，动态接触电阻≤20m

开展空间用导电滑环的基础技术研究，研究Ω；

研究报告、

导电滑环材料成型、导电滑环贵金属精密电2）额定电压≥100V，额定电流10A/环；

试验件、工

镀、导电滑环耐磨镀层与刷丝匹配、高导热3）工作转速≥60rpm；摩擦力矩波动≤25%；

艺装备、工重点类项目

的聚酰亚胺树脂复合材料制备、导电滑环电4）滑环绝缘电阻＞200MΩ/250V.DC；

艺规程、论

刷接触压力精密测试等关键技术。

5）耐压测试要求：

不击穿、无闪烁现象

文及专利

（500VAC/50Hz1min）；

6）使用寿命≥108转。

14

序

项目名称应用背景和研究目标主要技术指标成果形式项目类别

号

项目编号：

B0204

面向航天嵌入式

16.系统的软件体系架构技术与开发平台

面向航天型号嵌入式软件的多样性和应用环1）软件架构支持自修复和可重构，具备SEU

境的复杂性，以提升航天产品（运载、卫星、容错能力；

深空探测器等）的软件质量和可信性，提高2）具备自主故障检测和处理能力，故障检测

研究报告、

软件开发效率和软件产品保证能力为目标，准确率≥90%；

软件、论文一般类项目

开展高可信嵌入式软件架构技术、复杂嵌入3）高效可行的软件故障规避准则；

及专利

式系统软件的故障机理和故障模型，基于大4）开放式的软件缺陷库；

数据的软件缺陷发现技术、软件在线自主诊5）支持嵌入式软件类型≥3种。

断和修复技术等研究。

方向三（B03）：

卫星应用技术

15

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

针对用户对卫星信息需求的差异化、动态化

1）支持遥感图像、导航电文、空间信息专题

行为特征，开展国产卫星信息智能推送和“云

图件、地理国情统计资料等多源异构国产数据

项目编号：

+端”信息产品快速分发研究，突破任务触发

的接入、内容识别、分析、理解和检索；

研究报告、

B0301

的天地闭环协同管控、多源数据动态接入、

2）支持智能化需求推测，在时间、地点、规

17.

应用需求自动推理等关键技术，研制空间信

格等空间数据语义约束下，关键词匹配意图理

软件系统、

重点类项目

国产卫星信息智

息定制云平台和终端应用软件，实现多星信

解和信息推荐的准确度≥80%；

原理样机

能分发技术

息的接入管理、综合集成、关联搜索、融合

3）支持快速需求响应，千级并发任务需求满

展示和快速下载，开展行业应用演示验证，

足响应时间≤10min，云端系统和终端移动认

构建全新遥感服务模式。

证通信延迟<500ms.

16

序

项目名称

应用背景和研究目标

主要技术指标

成果形式

项目类别

号

1）建立核电站、大型飞机、能源基地、交通

针对国家重大灾害、溢油及海上搜救、核应

枢纽等4种以上重点目标的全色/多光谱、SAR

特征影像库，库中每种目标样本≥1000个；

急救援和监管、地震应急救援及国家安全等

2）融合、镶嵌、匀色等产品的生产效率≥100

项目编号：

重大应急响应需求，突破面向应急突发事件

景/h，分类、识别、变化检测等产品的正确率

研究报告、

B0302

的卫星资源聚合、任务优化、应急信息提取

≥85%，地表形变监测误差<10mm；

模型算法、

及指挥控制信息综合管控等关键技术，建立

18.

3）研发卫星虚拟接收及地面信息综合响应平

软件系统、

重点类项目

国产卫星应急观

应急空间信息虚拟接收平台、推送链路及应

台，支持面向应急任务需求的潜在资源群快速

地面信息综

测与信息支持关

急综合指挥控制平台，健全应急信息传输、

构建，突发事件信息提取响应时间<2h；

合响应平台

键技术

应急会商评估、应急决策全链条统一应急反

4）支持国家重大灾害、溢油及海上搜救、核

应机制，提高国家民用卫星应急观测与服务

应急救援和监管、地震应急救援及国家安全等

能力。

领域应急评估报告的快速生成，评估时效性