“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

8、集成电路电磁损毁宏模型，实现典型集成电路测试诊断和防护/加固，为提升集成电路和微系统的电磁抗毁性能打下坚实技术基础。（四）多元协同电磁防护机理与实现方法。研究强电磁脉冲多路径传递与隔离协同防护体系，建立多元脉冲能防护的电磁作用过程数学物理模型，揭示直击与二次效应、防护理论及其实现机理，突破功能器件/电路/模组与防护融合、多路径分流与隔离协作、能量缓释控制等关键技术，为建立多元多层级协同防护机制提供理论依据和技术基础。防护接地电阻大于5欧姆，并在通信网络等设施开展验证。（五）重大基础设施网络的电磁防护协同设计理论与验证。研究重大基础设施网络的电磁防护协同设计理论与方法，研究重大设施多维度协同设计

9、指标体系、电磁模型和多目标调控优化等关键技术，建立强脉冲对设施网络损伤的预测仿真平台，最高频率不低于10GHz,构建不低于4个节点的5G通信等专用网试验验证平台，完成电磁效应与防护综合试验验证，为提升基础设施网络应对强脉冲威胁提供系统理论方法和技术支撑。三、申请要求申请书的附注说明选择“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”，申请代码1选择F0119。“嵌入式软件智能合成基础理论与方法”重大项目指南面向国家战略实施对嵌入式软件先进开发技术的需求，开展软件智能合成基础理论与方法的研究，为实现大幅缩短软件开发周期和提高软件质量提供新型理论、方法和技术，培养具有国际影响力的研究队伍

10、。一科学目标2针对嵌入式软件开发中的多维需求特征抽象表示、软件资产的理解和综合、模型间语义一致性保持等科学问题，提出基于软件IP（知识产权）的嵌入式软件智能合成理论与方法，构建从软件需求规约到代码实现的嵌入式软件智能合成平台，大幅提高嵌入式软件开发效率和质量，实现嵌入式软件开发模式从人工编写到智能合成的跨越。二、研究内容（一）基于软件IP的嵌入式软件需求描述语言。研究嵌入式软件多维特征的抽象表示方法，建立基于软件IP的需求描述语言，探索从软硬件资源受限的嵌入式系统自然语言任务描述到基于软件IP的嵌入式软件需求模型的转换方法。（二）面向嵌入式系统的软件IP知识建模及构造。研究软件IP知识实体及其

11、关系的建模和描述方法，建立面向软件合成的软件IP知识模型，分析目标系统特征及软件IP的能力需求和资源约束，建立软件IP知识实体的构造规则和方法，研究软件IP知识库的构建和管理方法。（三）基于软件IP的嵌入式软件智能合成与优化。以面向软件IP的需求描述语言为基础，研究嵌入式软件架构模型及软件IP智能搜索与推荐技术，研究基于领域知识的软件IP构造与演化技术，研究基于软件IP的程序合成与优化方法，实现满足时、空等约束的嵌入式软件智能合成。（四）嵌入式软件合成过程及产品的质量保障。研究面向软件IP的约束满足和冲突检测方法，保证软件IP的正确性；研究嵌入式软件智能合成架构的检测和验证方法，提高合成软件的

12、可信性；研究合成代码与需求规约的一致性评估方法，建立合成代码的质量追溯和评价体系。（五）嵌入式软件智能合成验证与示范应用。研发嵌入式软件智能合成平台，包括需求建模工具、软件IP库管理工具、智能合成工具、质量保障工具等，选取典型嵌入式软件，对软件智能合成的理论方法等成果进行验证与应用。三、申请要求申请书的附注说明选择“嵌入式软件智能合成基础理论与方法”，申请代码1选择F0203。“融合区块链的大数据本真计算”重大项目指南数据社会重大风险治理是国家社会经济稳定发展的重要需求。针对现有大数据存在的采集滥乱、使用粗放、共享难行和安全难控等问题，开展基于随机抽样的数链融合大数据过程可信计算理论方法与关键

13、技术研究，以数为本、以链求真，解决其未来应用的关键科学问题，培养优秀人才和有影响力的科研团队，为我国数据社会治理未来发展提供理论、技术和人才支撑。一科学目标面向数据社会治理系统，围绕大数据融合区块链的可信上链和动态可控的科学挑战，研究数链融合与链构适配的大数据本真计算理论和方法；突破大数据精准认知难和大数据与区块链可信融合难的技术瓶颈，拓展大数据与区块链的研究深度，创新大数据与区块链的融合理论，为重大金融风险防控的科学治理与精准施策提供理论与技术支撑。二研究内容（一）大数据纠偏与可信上链。研究全域大数据的纠偏勘探方法，建立数据资源的表征性模型和数据探测的覆盖性模型，研发大数据属性特征的小数据表

14、征方法及其上链技术，解决大数据直接上链难和特征刻画局限性问题。（二）大数据的可信链构与共享。设计链上子域与链下子域的全域融合机制及其链构模型，研究适用于外部数据和内部数据的可扩展链构与虚拟化存储技术，设计链上多方智能合约的执行验证与访问机制，发展大数据共享的多方高效共识算法与激励机制。（三）大数据链变分析与动态可控。研究多链环境下大数据增量特征的分析方法，设计满足组织动态性和语义关联性的大数据内容索引技术，研究服务于大数据本真计算的风险诊治适配模型，支撑精准高效的数据治理应用。（四）数链融合的安全与隐私计算。研究区块链的稳定链控模式，以保证大数据访问的可控性；研究面向隐私计算的多方链构数据溯源

15、方法，设计链上链下数据多方安全计算模型，研发大数据风险行为辨识机制。（五）重大金融风险防控应用验证。构建基于数链融合的大数据纠偏与可信上链、链构与共享、链变分析与动态可控、隐私安全为一体的重大金融风险管控平台,在网络金融交易反欺诈与数字人民币反洗钱等方向开展典型应用验证。三、申请要求申请书的附注说明选择“融合区块链的大数据本真计算”，申请代码1选择F0212o“含氢多能源供需系统协同运行的基础理论与关键技术”重大项目指南面对绿色能源发展的重大战略机遇，开展含氢多能源供需系统协同运行的基础理论与关键技术研究及应用验证，为实现“碳达峰、碳中和”的国家战略目标提供基础理论和技术支撑。一、科学目标围绕多能源供需系统的多能耦合控制与供需随机匹配优化、氢能供需链与传统能源系统的协同规划运行等基础科学问题开展研究，提出人机混合多能源供需系统的建模方法，以及人机混合多能源系统智能性设计理论与方法、含氢能