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【中國科學院空天信息創新研究院:揭示新型主動光學傳感器高光譜激光雷達輻射效應產生機制】
近日,中國科學院空天信息創新研究院遙感科學國家重點實驗室牛錚研究員團隊在新型主動光學傳感器高光譜激光雷達(hyperspectral LiDAR, HSL)輻射效應產生機制及相應校正算法研究方面取得重要進展。
距離效應和入射角效應作為高光譜激光雷達面臨的兩大幾何輻射效應,嚴重限制了其在定量遙感方面的應用。該團隊研究發現,高光譜激光雷達距離效應和入射角效應分析及校正可以獨立進行,并提出了一種耦合二次函數和指數衰減函數的分段函數模型用以分析和校正距離效應,發展了一種改進的Poullain算法用以目標入射角效應分析和校正。上述研究得到了國家自然科學基金重點項目“植被生理生化垂直分布信息遙感輻射傳輸機理與反演研究”的支持,有關成果發表在遙感領域國際頂級期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上,第一作者為實驗室博士研究生白杰。
面對高光譜激光雷達主要幾何輻射效應即距離效應和入射角效應校正的技術難題,團隊自2020年起開展科技攻關,發現距離效應源于系統本身,所有波長擁有統一的距離效應函數,在此基礎上提出了一種耦合二次函數和指數衰減函數的分段函數模型用以分析和校正距離效應;而對于不同種類植被葉片目標,因其表面微觀尺度物理結構和內部生化參數不同,因此通常表現出不同的入射角效應,該效應與被測目標種類在高光譜激光雷達條件下二向反射特性密切相關,因此該團隊指出關于高光譜激光雷達入射角效應,更準確的表述應為“某一目標高光譜激光雷達入射角效應”,并發展了一種新的改進的Poullain算法,用以目標入射角效應校正。與傳統基于各向同性散射假設的朗伯余弦定律和原始Poullain算法相比,該算法考慮了目標粗糙度因子和漫反射系數在不同入射角和波長下的異質性,更加符合自然目標物回波強度的反射特征,不同植被葉片實驗顯示,相對于標準0度入射角下的回波強度和反射率,校正結果標準差減少了30%~60%。
有關算法為后續植被三維生化參數準確反演提供了重要的理論基礎和技術支撐。目前,實驗室已經完成具備高速采集能力的第二代高光譜激光雷達系統設計與研制工作,正在開展性能測試,預計2023年底投入使用。
早在2014年,遙感科學國家重點實驗室就設計、研制了具有完全自主知識產權的國際上首臺32波段高光譜激光雷達系統。自此,相關團隊圍繞這一新型傳感器持續開展研究,在高光譜激光雷達系統設計研制、數據獲取與處理、輻射信息提取、輻射效應校正及植被三維生理生化參數反演等方面取得了豐富的研究成果,為我國搶占高光譜激光雷達設備研制與應用這一領域做出系統性貢獻。
傳感動態
【研發實力與產業化能力深受業界認可 芯動聯科領跑MEMS慣性傳感器行業】
近年來,隨集成電路的發展演進,MEMS技術成為“需求牽引”和“技術驅動”的復合成果,被譽為21世紀具有革命性的高新技術之一,展現了廣闊的應用前景。如今,該領域本土優質企業守正創新,不斷尋求技術突破與產業化落地,進一步推動MEMS器件在航空航天、消費電子、汽車、工業、通信等眾多應用領域的規模化應用。
其中,作為國內較早從事高性能MEMS陀螺儀研發的芯片設計公司,安徽芯動聯科微系統股份有限公司是目前我國極少數可以實現高性能MEMS慣性傳感器穩定量產的企業。近年來,該公司緊跟MEMS行業發展趨勢,持續深耕MEMS芯片領域,目前正處快速發展期,并在核心技術水平、產品性能、研發實力等方面具備顯著優勢。
據悉,6月19日,芯動聯科已正式啟動發行申購,這意味著該公司距離登陸A股市場僅一步之遙。面對空前的發展機遇,在資本市場加持下,芯動聯科也有望就此加速開啟全新成長周期。
核心產品性能處于國際先進水平
近三年歸母凈利潤復合增速接近50%
公開信息顯示,芯動聯科主營業務為高性能硅基MEMS慣性傳感器的研發、測試與銷售,屬于產業鏈上游芯片/組件領域,為產業鏈中游慣性模組廠商提供基礎核心慣性元器件。據了解,目前該公司已打造自主知識產權的高性能MEMS慣性傳感器產品體系并實現批量生產與應用,且產品在應用過程中正不斷升級迭代。
具體來看,芯動聯科主要產品高性能MEMS慣性傳感器囊括MEMS陀螺儀和 MEMS加速度計,二者均包含一顆微機械(MEMS)芯片和一顆專用控制電路(ASIC)芯片,并通過慣性技術實現物體運動姿態和運動軌跡的感知,目前廣泛應用于導航定位、姿態感知、狀態監測、平臺穩定等領域。其中,MEMS陀螺儀作為公司核心產品近三年收入占比保持在80%左右,為主要收入來源。
經長年探索與創新發展,芯動聯科部分核心產品性能已處于國際先進水平。以高性能MEMS陀螺儀為例,其具有小型化、高集成、低成本的優勢,主要產品性能指標已達國際先進水平。其中,陀螺儀33系列作為公司目前性能較高的產品,其主要核心指標零偏穩定性低于0.1°/h,優于國際巨頭Honeywell、Silicon Sensing及Sensonor的同類產品。而在角度隨機游走指標方面,陀螺儀33系列產品指標優于Sensonor同類產品,并與Honeywell和Silicon Sensing的同類產品性能相當。此外,在標度因數精度指標方面,陀螺儀33系列產品指標亦優于Silicon Sensing和Sensonor的同類產品。
與此同時,芯動聯科目前主要量產的加速度計35系列產品在零偏穩定性方面同樣出眾,且在線速度隨機游走和標度因數精度等指標方面均有不俗表現,處于國際先進水平。
卓著產品性能,有效助推產品行銷。據招股書顯示,2020-2022年,芯動聯科慣性傳感器銷量分別為30447只、53873只和80728只,呈現出銷量逐年上升之勢,主營業業務發展態勢十分良好。
核心產品銷量的穩步攀升,更帶動業績持續增長。收入規模方面,芯動聯科由2020年的1.09億元躍升至2022年的2.27億元,年均復合增速達44.54%;而同期公司歸母凈利潤則由0.52億元躍升至1.17億元,年均復合增速更高達49.89%,發展勢頭強勁。而最新的業績預告顯示,2023年1-6月,該公司營收約為8000萬元-10000萬元,同比增長17.70%-47.12%,歸母凈利潤約為3400萬元-4100萬元,同比增長9.45%-31.98%,收入規模與盈利水平均保持快增之勢。
核心技術優勢顯著
研發實力與產業化能力獲高度認可
強大產品競爭力與亮眼業績背后,是硬核技術實力與完善研發體系的鼎力支持。作為國家級高新技術企業,芯動聯科高度注重科技研發與自主創新,始終保持著高水平研發投入。2020-2022年,公司研發投入分別為2601.97萬元、4050.65萬元和5574.96 萬元,研發費用率分別為23.96%、24.39%和24.57%,始終高于A股同業公司研發費用率平均值。
為在激烈的市場競爭中脫穎而出,芯動聯科極其重視科研人才培養與儲備,組建了一支技術過硬且經驗豐富的科研團隊,并在MEMS陀螺儀、MEMS加速度計以及壓力傳感器等領域建立了專項研發隊伍,持續聚焦MEMS慣性傳感器芯片設計研發、封裝測試等方面進行關鍵的技術攻關和產品研發。截至 2022 年12月31日,公司共有研發人員50人,占員工總數的50%,豐富的科研人才梯隊進一步保障了該公司MEMS慣性傳感器芯片的技術創新及行業優勢地位。
依托成熟研發體系、高強度研發投入以及在客戶服務過程中所積累的寶貴應用經驗,芯動聯科不斷發展和完善高性能MEMS慣性傳感器的相關核心技術,著力打造了涵蓋MEMS慣性傳感器芯片設計、MEMS工藝方案開發、封裝與測試等主要環節的MEMS慣性傳感器核心技術體系。據了解,公司自主研發的高性能MEMS芯片采用自有專利技術設計,具有獨特的驅動和檢測結構,可有效抑制質量塊和電容檢測結構對加速度的影響。而為充分發揮MEMS芯片性能,該公司還自主研發了擁有完整、成熟算法的配套ASIC芯片,可根據不同客戶需求和應用場景靈活、快速地調整ASIC模塊的各項參數,從而獲得最優的整體性能。
此外,為保持產品優質性能與核心技術地位,芯動聯科更持續豐富自身專利布局。截至2022年12月31日,公司已獲得發明專利20項、實用新型專利20項,并在MEMS慣性傳感器領域形成了自主可控的專利矩陣,技術“護城河”持續筑牢。不僅如此,芯動聯科同樣注重研發技術的產業化落地,并將相應核心技術應用到高性能MEMS慣性傳感器產品的量產中,推動科研成果的有效轉化。
基于多年來對科研技術突破孜孜不倦的追求,芯動聯科的技術實力、科研成果及產業化能力得到了國家和社會的高度認可。2021年,該公司成功入選工信部第三批“專精特新小巨人”企業名單,并于2022年入選安徽省制造業單項冠軍培育企業名單并榮獲安徽省“專精特新”企業50強稱號,行業影響力正與日俱增。
而眼下,芯動聯科正“百尺竿頭更進一步”。報告期內,公司錨定MEMS 慣性傳感器相關技術研發,持續加碼研發投入,在研項目多達十余個。半導體行業投資人士李先生向《紅周刊》指出:“芯動聯科目前有工業級陀螺儀、FM加速度計、諧振式壓力傳感器等豐富在研項目儲備,且其中多個為國內首款、國內領先或國際先進水平。未來隨著這些在研項目的落地,其競爭優勢和持續盈利能力將得到顯著提高,并為后期業務與市場開拓提供更多可能性”。
政策與需求共振迎歷史性發展良機
價值提升空間有望進一步顯現
當前,集成電路產業已成為我國推動實體經濟發展的重中之重,國家出臺了一系列鼓勵集成電路產業發展的政策。其中,《關于國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要的決議》更提出要在集成電路領域的微機電系統(MEMS)等特色工藝方面取得突破,MEMS國產化芯片將迎來歷史性發展機遇。
在技術演進與市場需求方面,伴隨MEMS技術的突飛猛進,MEMS慣性傳感器已經集體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長、啟動時間短、性價比高、易于量產及維護成本低等諸多優點于一身,這使得MEMS陀螺儀、加速度計和慣性測量單元等已成為應用最多的智能傳感器,并不斷向新興領域滲透。未來,在電子電路、芯片制造、材料領域等周邊技術的同步快速推進下,MEMS傳感器產業將迎來跨越式發展良機,并被廣泛應用于5G通信、智能家電、航空航天、自動駕駛等諸多新興應用領域,發展前景甚為廣闊。
芯動聯科憑借多年創新積累,已在研發實力、核心技術競爭力、技術先進性、產品綜合性能等諸多方面具備顯著優勢,并積累了豐富的行業經驗??梢灶A見,在政策支持、MEMS技術演進和市場需求多重正向因素共振下,該公司有望憑借自身綜合競爭優勢,充分享受政策與產業紅利,并不斷推動核心價值提升,實現自身高質量發展。
立足當下,放眼未來。談及后續發展規劃,芯動聯科表示,公司將堅持國際先進的產品定位,持續引領尖端的技術研發方針,不斷提升自身科研水平,進而豐富產品矩陣、提升產品性能。同時,公司將充分利用目前在高性能MEMS慣性傳感器方面的優勢,進一步研發出多品類工業級、汽車級MEMS慣性器件,不斷滲透智能制造、自動駕駛汽車等更多新興應用領域,更好的滿足下游旺盛需求。
而從本次IPO來看,芯動聯科的高性能及工業級MEMS陀螺開發及產業化項目、高性能及工業級MEMS加速度計開發及產業化項目、高精度MEMS壓力傳感器開發及產業化項目等募投項目,高度契合公司戰略發展布局。未來,伴隨募投項目投產,芯動聯科將進一步擴充產品類別、提高產品性能,同時也將以此為契機精心打造產業鏈布局,凝聚業務共振之力,助力MEMS芯片國產化進程,更好的滿足國內產業升級對MEMS傳感器的需求。在這一過程中,芯動聯科的競爭優勢和行業地位也將進一步提升。而企業的價值也將逐漸綻放光芒,展現出更加奪目的魅力。
【最高獎+青年獎 這家傳感器企業如何做到科學技術雙“獎”臨門?】
6月20日上午,山東省科技創新大會在濟南召開。會上,歌爾股份有限公司董事長姜濱獲頒2022年度山東省科學技術最高獎,而同樣來自歌爾股份有限公司的饒軼獲頒科學技術青年獎。歌爾,這家創立于濰坊的民營企業,是如何實現在全省科技創新大會上雙“獎”臨門的呢?
突破核心技術 以創新塑造企業核心競爭力
歌爾是從山東濰坊成長起來的民營企業,經過二十多年艱苦創業,已經成長為全球布局的科技創新企業,先后突破了虛擬現實、微電子、光學、聲學、智能制造等領域關鍵核心技術,并實現大規模產業化,推動了相關行業快速發展。
記者了解到,目前,歌爾在微型揚聲器/受話器、MEMS聲學傳感器、虛擬現實等細分領域出貨量全球第一,2022年營收首次實現1000億元,與Meta、亞馬遜、谷歌、三星、索尼等國際一流客戶建立了戰略合作關系。
姜濱告訴記者,回顧二十多年的發展歷程,歌爾的成長之路,就是一條科技創新之路。歌爾從創業伊始,就設立了研發部門。在創業初期、資金還不充裕的時候,歌爾拿出資金引進世界領先的音頻測試系統,建立了消音室,為企業打下了堅實的科研基礎。
層出不窮的科研成果,依靠于研發經費的不斷投入。近年來,歌爾每年將主營業務收入5%左右投入研發,2022年研發投入52億元,近5年累計投入達170億元。持續的研發投入,結出創新果實。目前,累計申請專利3萬項,其中發明專利1.6萬項,PCT及國外專利3800項,連續6年奪得中國電子元件百強研發實力榜單冠軍。
當然,研發絕不能搞單打獨斗、閉門造車,作為帶頭人的姜濱也深刻意識到了這一點。在姜濱的帶領下,歌爾積極與美國斯坦福大學、麻省理工學院、清華大學、浙江大學、中科院等知名高校和科研機構開展產學研合作。在濰坊、青島、北京、上海等國內主要城市,以及美國、丹麥、日本、韓國等國家設立研發中心,形成全球化研發體系。目前,歌爾擁有10個國家級和省級研發平臺,參與制訂20余項國家和行業標準,先后承擔12項“國字號”重大專項、20余項省級專項。
厚植人才基礎 培養科研“子弟兵”
在智能制造領域,歌爾擁有一支行業領先的管理、技術團隊,其中研發人員近千人,在核心零組件研制、精密加工、運動控制、視覺技術等領域內具有深厚的研發實力。這樣實力雄厚的科研力量,來自于企業創立伊始就高度重視的人才團隊建設。
早在2003年,歌爾就成立自動化團隊,以技術為驅動,依托一流的裝備研發能力,引領行業發展。打造基于全生命周期的數字化智能分析機制,由“歌爾制造”走向“歌爾智造”,為各產品提供堅實的制造能力支持。
姜濱告訴記者,歌爾注重在全球范圍內整合聲學、光學、微電子、無線通訊、精密制造、自動化等多學科領域中的優秀人才,培養更多企業自己的科研“子弟兵”。針對不同層次人才特點,精準實施引才計劃,創立了歌爾特色的創新人才引進模式。針對產業需求進行人才培養,與山大、北航、哈工大等高校建立了具有歌爾特色的研究生聯合培養體系。
記者了解到,截至目前,歌爾的研發人員達到1.3萬余人,共申請專利超過30000項,獲授權專利超過18000項。同時,歌爾還加大了對科研人員的表彰激勵,讓創新人才立足崗位、潛心科研、敢于創新,在高水平的創新工作中,獲得成就感和滿足感,營造創新氛圍,激發創新熱情。
【拜登將會見人工智能專家:緊急推動監管規則是重中之重】
據一位白宮官員透露,美國總統拜登周二將在舊金山會見多位人工智能專家,美國政府仍在努力解決如何更好地監管這項技術的問題。
據悉,拜登將與人工智能專家和研究人員,討論該技術對勞動力和兒童構成的挑戰、可能的偏見帶來的危害以及它對教育和醫學的潛在好處。
有官員表示,他們一直在為預計于夏天發布的幾項人工智能政策而努力,以最大限度地發揮現有法規對人工智能的影響,在利用其潛力的同時,為這種技術建立新的護欄。
當天,拜登預計將會見8位參與人工智能研究或在相關領域有影響力的專家。他們分別是:可汗學院創始人兼首席執行官薩爾曼·可汗、常識媒體首席執行官吉姆·斯蒂爾、人道技術中心執行主任特里斯坦·哈里斯、艾倫人工智能研究所的創始首席執行官奧倫·埃齊奧尼、算法正義聯盟創始人喬伊·布蘭維尼、斯坦福大學政治學教授羅伯·賴希等。
由于ChatGPT和其他所謂的生成式人工智能工具迅速被消費者采用,全球正迎來人工智能狂潮。這些人工智能工具可以根據書面提示即刻創建文本、圖像、視頻和計算機代碼。
人工智能技術預計將有廣泛的商業用途。但研究人員舉例說,為計算機編碼設計的人工智能模型可以輕易被用于黑客攻擊活動,而本意是幫助設計藥物的模型也可以用于生產新型化學武器,此外,這項技術還可能出現影響選舉、知識產權盜竊、傳播虛假信息等問題。
ChatGPT創造者OpenAI的首席執行官此前呼吁,美國國會應該為先進人工智能系統制定許可和安全標準,目前兩黨議員正開始推動對消費者使用的強大新人工智能工具進行監管。
美國國家人工智能咨詢委員會認為,自從ChatGPT爆發以來,給聯邦政府敲響了“警鐘”,政府已經對人工智能政策越來越重視了。
上述白宮官員將人工智能監管描述為總統的首要任務,據這位官員稱,白宮辦公廳主任杰夫·齊恩茨正在推進政府在未來幾周內可以對人工智能采取的一系列措施。
齊恩茨本月早些時候表示,人工智能公司正在與政府合作,在不久的將來公布隱私和安全方面的承諾,這一努力是由于擔心正在進行的監管過程可能太慢而無法解決新興技術問題。
白宮科技政策辦公室此前還發布了一項新請求,要求公眾就“減輕人工智能風險、保護個人權利和安全以及利用人工智能改善生活”等關鍵的人工智能問題提出意見。
今年5月份,拜登和副總統卡馬拉·哈里斯在白宮會見了頂級人工智能公司的領導人,包括谷歌首席執行官桑達爾·皮查伊、微軟首席執行官薩蒂亞·納德拉、OpenAI的首席執行官山姆·奧特曼和Anthropic的聯合創始人達里奧·阿莫代。
還有官員表示,預計到7月份,谷歌、微軟和OpenAI等領先的人工智能公司將宣布與白宮協調制定的隱私和安全承諾。并表示,聯邦政府將采取“適當的方法,確保公司履行這些承諾”。
【人才短缺,聯發科、臺積電等半導體巨頭競相招攬女生】
6 月 21 日消息,人才短缺已成為全球半導體行業的普遍問題,在臺灣地區的半導體生態系統中,男女比例失衡更是嚴重。據 Digitimes 報道,為了鼓勵更多的女性,尤其是學生,加入這個行業,臺灣地區的領先半導體企業和學界采取了一系列的措施。
聯發科基金會已經啟動了“女孩!科技行動”項目,近日邀請了 40 名臺灣女大學生到其新竹總部參觀。這些學生與聯發科的董事長蔡明介共進午餐,并與他探討職業規劃。聯發科的高級副總裁兼人力資源總監林淑娟表示,近 40% 的學生主修文學、法律或商業管理,她們中的許多人自學或選修了編程課程。她說,這些女學生對科技領域的工作充滿了探索的雄心,并不受自己的專業所限。
蔡明介曾多次公開表示,集成電路設計領域需要大量的人力,提供比勞動密集型工作更好的工作環境和薪酬。他還表示,歡迎年輕的女性人才加入這個行業。
此外,據悉臺積電也將目標鎖定在臺灣幾所頂尖的女子高中,以吸引更多的女性學生進入科學、技術、工程和數學(STEM)領域。學者們表示,女性擁有一些對技術發展至關重要的素質,這些素質包括細心、富有同理心、以及更好地處理復雜任務。如果有更多的女性人才加入這個行業,臺灣科技產業面臨的瓶頸和限制將有望緩解。
半導體產業中女性工作者的增加,將擴大人才庫,有助于平衡男女比例。此外,性別平等也是評估企業 ESG(環境、社會和治理)的一個重要指標。
【高德紅外:已與無人機頭部企業形成戰略合作,為其提供紅外熱成像產品及解決方案金】
有投資者在投資者互動平臺提問:董秘你好,提一個專業問題。正值618活動,發現網上售賣的主流消費無人機產品還停留在可見光視覺階段,并無搭載紅外夜視功能。公司與無人機頭部企業是戰略合作關系,導致紅外夜視不能在消費級無人機推廣的原因是什么?是成本還是法律?該如何解決?謝謝!
高德紅外(002414.SZ)6月20日在投資者互動平臺表示,紅外夜視功能在行業級及消費級無人機上已經得到了廣泛應用。
審核編輯黃宇
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