博士测距

自动驾驶催热ADAS市场。当前，全球范围内的产品，ADAS产品售价多在数千元甚至上万元，制约了其推广普及。利用软硬件相关技术降低成品价格，成为了全球范围内的ADAS领域的创业方向，也催生了诸多ADAS方向的初创公司，其中不少已获得了资本青睐。我们近期接触的CalmCar（天瞳威视）也是其中一家。本月CalmCar也宣布获得国中创投领投，联通跟投的数千万Pre-A轮融资。CalmCar成立于2016年3月，主要开发基于深度学习技术的嵌入式视觉产品，为自动驾驶提供视觉感知系统，以及驾驶环境分析数据，成功运用于汽车主动安全、移动机器人、智慧交通与智能安防等领域。核心团队由欧美海归硕博士组成，拥有海外Tier1汽车主动安全电子、整车厂、机器视觉、大数据等行业多年工作经验。CalmCar告诉36氪，“目前推出的产品CalmCar Vision System，搭载微型嵌入式GPU芯片，拥有针对汽车视觉系统设计优化的深度学习架构，能够认知路况，感知、预测车辆行驶过程中的交通情况，实现驾驶场景实时理解、驾驶行为实时分析等功能，为汽车主动安全系统与自动驾驶技术提供可靠的环境感知平台。市面上推出的或者即将推出的ADAS产品不少，CalmCar分析，旗下产品的主要两个优势在于：一是提高了部分遮挡物体的识别精度，解决了形变物体的识别问题，减少了光线变化对物体识别的精度影响；二是识别距离提升，30帧每秒的实时检测率，可实现140米车辆检测（可追踪到170米）、70米行人以及骑车人检测（追踪到80米）、80米行车线检测与追踪、路牌路标的检测与识别以及交通灯的检测与识别，检测距离、测距精度远高于市面上同类竞品。三是，CalmCar前视系统，配合自主研发的后视相机、环视相机，实现无盲区实时自主检测，为L2+自动驾驶提供基础支持。团队解释，之所以能做到这一点，与团队在深度学习方向的工程经验、模型架构的优化、算法优化、传感器优化、以及标准化数据采集密不可分。数据方面，团队不仅搭建了自采车队，并以外包及合作方式，搭建了众包采集车队，大大丰富了样本量，每台采集车精准标定、多传感器同步、云平台监控，保证了数据的质量与丰富性。CalmCar团队现有数百万公里的高质量数据，结合独有的训练方法，不仅提高了算法开发的速度，而且保证了算法的质量。团队设计了自己的小型化多任务网络，可高效的运行在嵌入式系统中。CalmCar的网络可同时完成检测、识别、路面标线、标志物检测等功能，提高网络的效率，减小了算法的延迟。工程经验方面，CEO王曦曾在英国雷丁大学Cybernetics专业学习，主要研究机器视觉与神经网络在嵌入式系统中的应用，随后在英国顶级Tier1做汽车安全电子ECU开发，CTO谢晓靓芝加哥大学数学系毕业后在硅谷做深度学习模型研究，李皓是英国留学归来专长于追踪算法的计算机博士，团队有强大的计算机视觉工程经验。此外，硬件团队负责人王若瑜博士拥有丰富的传感器研发经验和工程背景，曾就职于宇通、福瑞泰克、IHP GmbH等国内外大型整车厂、Tier1以及知名科研机构。目前CalmCar通过多种方式向客户提供产品及服务，包括硬件模组、算法软件、独立产品以及商用的实时采集分析设备。同时，基于CalmCar的多摄像机融合定位传感器系统，正在成为多个智能驾驶系统的全方位环境感知解决方案。最新一代CalmCar系统易于安装，具备半自动校准功能，并支持更新。一般来说，车厂或者Tier1往往需要做相应的定制化开发，王曦表示产品其实是相对标准化的，只是在接口、通信协议、信号列表等方面有所不同，更多的时间是花在产品功能与可靠性验证上。车厂产业链相对成熟，供应商体系比较牢固。CalmCar的策略并不是直接销售到整车厂，而是作为Tier2, 与Tier1深度配合，服务整车厂。目前，已经与多家Tier1和整车厂达成合作，进行产品的研发、验证，实现CalmCar与毫米波雷达、激光雷达以及高精度地图的融合，快速推进CalmCar在多个智能驾驶应用场景率先落地以及量产，预计2018年流水有望达到4-5千万元。数据显示，2017年全球每年约生产了8000万辆汽车，汽车保有量超过12亿辆；智能化是汽车行业的大势所趋，相关数据预测，2030年，全球智能汽车的渗透率约为65%，中国很可能在75%左右。乐观的市场预期，加上深度学习技术的成熟，也使得诸多公司纷纷入局ADAS及自动驾驶赛道，国内初创公司地平线、双髻鲨、MINIEYE、魔视智能、智驾电子、纵目科技、前向启创等均已推出单目或者多目ADAS产品。

光学尺的测量原理示意图。利用光来观察物体的设备（如显微镜）会受到物理学定律的限制：即分辨力的限制。光学设备能够可靠成像的最小距离等于所用光波长的一半，科学家称之为“衍射极限”。现有光学设备的衍射极限大约为400纳米左右，是红外光波长的一半。然而，研究人员感兴趣的很多微观物质（如病毒、纳米粒子等）的尺寸仅为10~100纳米，400纳米的光学分辨率是远远不够的。目前，研究人员对纳米尺度的测量主要使用间接或非光学方法，如采用扫描电子显微镜观察。但这并不总是可行的：这类方法比较耗时，设备也很昂贵。phys.org网站9月5日报道，新加坡南洋理工大学（下文简称NTU）的科学家们开发了一种光学测量纳米级距离的新方法。相关研究成果刊登于《科学》杂志。NTU物理与数学科学学院的Nikolay Zheludev教授和Guanghui Yuan博士的理论计算结果表明，利用基于近红外光的设备可以测量光波长1/4000左右的距离——与原子尺寸近似。研究人员表示，他们的研究成果主要涉及纳米级金薄膜的微狭缝激光衍射和“超振荡”光学现象。超振荡概念最早出现于20世纪80年代，以色列物理学家Yakir Aharonov在从事量子物理学研究时发现了这一现象。随后，英国物理学家Michael Berry将其拓展到了光学等领域。当光波中的“亚波长”振荡速度超过光波本身的振荡速度时，就会产生超振荡现象。Yuan博士介绍说：“设备的原理其实并不复杂。让它发挥作用的关键是精确的狭缝排列模式。金薄膜上包含两种类型的狭缝，彼此构成直角。当偏振光照射到薄膜表面时，会产生包含微小特征的干涉图样。”偏振光从装置散射后，会产生两束交叉偏振光：一束包含快速相位变化的超振荡“干涉图样”，另一束是用于检测超振荡场相位的参考波。研究人员根据相位可以计算出超振荡的梯度，它的宽度非常窄，甚至比衍射极限还窄400倍。因此，这可以用于高分辨率光学尺。研究人员必须克服的一个障碍是，这些细微超振荡并不出现在光波振幅中，而是出现在相位中。为了绘制出光场相位图，Yuan等设计了一种特殊方法，可以比较不同偏振状态的激光的光强度。Zheludev教授说：“这种相敏技术是对前期超振荡光学测量技术的重大改进。虽然我们与前人应用了同一类超振荡，但对于超短距离的测量而言，相位超振荡更加适合。”Zheludev教授认为，他们的发现有望用于工业领域。他说：“这种光学测量方法在未来将大放异彩。在电子产品的制造、质量控制和纳米设备完整性监控中，高精度的光学测量不可或缺。”接下来，Zheludev教授团队的计划是开发适用光纤的紧凑版本的光学尺，并探讨其商业可行性。科界原创 编译：雷鑫宇 审稿：三水 责编：唐林芳期刊来源：《科学》期刊编号：0036-8075原文链接：https://phys.org/news/2019-09-scientists-optical-ruler-nanoscale.html版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。

尽管依旧叫附件，但光学设备已经成为枪械密不可分的一部分。2020年，很多企业都推出了自己的新产品，从Aimpoint COMPM5B红点瞄准镜到蔡司精密镜环、Trijicon Ventus激光测距仪，极大提升了产品性能，同时丰富了用户的选择。本文为《射击时代（Shooting Times）》杂志发表的介绍文章，盘点了2020年出现的17种新型光学设备，作者Joel J. Hutchcroft，本人翻译给大家分享。Aimpoint COMPM5B红点瞄准镜使用新型COMPM5B红点瞄准镜，用户可以根据目标的距离来调节红点的位置，以补偿弹道下降的幅度。并能够切换两种不同口径弹药的预设分划板，满足用户的需求。2 MOA红点可以调节高低和左右位置。由于这种瞄准镜没有倍率和视差，因此可以与Aimpoint 3×Mag-1和6×Mag-1倍率镜，以及所有新一代夜视仪兼容。采用一节AAA 1.5V碱性或锂电池供电，在1～4亮度档位时，电池寿命超过10年，7亮度档位可连续使用5年，8号位置可连续使用超过1年。镜身采用高强度铝合金制造，配有LRP快速拆装镜座，可翻转镜盖。长86mm，高71mm，重255克。厂商建议零售价1124美元，约合人民币7884元。Axeon NightVue照明器Axeon NightVue是安装在双筒望远镜上的激光照明器，它将标准的双筒望远镜从仅能够在白天观察的工具，转换成可以在夜间使用的设备。安装在双筒望远镜的前铰链上，使用绿色激光技术提供250米的夜视能力。该装置可通过USB充电，并通过顶部的调节轮调整激光的聚焦位置。重227克，可提供60分钟的稳定照明时间。厂商建议零售价149.99美元，约合人民币1052元。Burris FastFire RD红点瞄准镜Burris的FastFire红点瞄准具已经销售了十年，2020年的新产品是1× FastFire RD步枪红点瞄准镜。这种新型瞄准镜具有清晰的2 MOA红点，七个亮度档位，更长的电池寿命以及新设计的薄型外壳。附送镜架，无视差光学玻璃和新的镜片涂层，自动亮度传感器会根据环境条件调整红点的亮度。瞄准镜长71mm，重181克。厂商建议零售价215美元，约合人民币1508元。博士能（Bushnell）Engage X 10×42mm双筒望远镜博士能的新型Engage X双筒望远镜以轻巧的外形，结合了优质的光学透镜。重621克，镜片采用多层镀膜技术，超顺滑的调焦轮。博士能独家采用分子粘合技术的EXO透镜涂层，可调节屈光度，镜体有橡胶涂层。防水，兼容三脚架，并享有终身保修服务。厂商建议零售价129.99美元，约合人民币912元。EOTech G30倍率镜EOTech在2020年推出三款新型倍率镜，其中之一就是G30，它配备附送的快速拆装镜座。G30采用3×倍率，可以与所有EOTech全息瞄准镜串联使用。长102mm，重269克，出瞳距离56mm。G30为固定式（不能向一侧偏转），没有橡胶涂层，但价格仅为EOTech其他倍率镜的一半。厂商建议零售价319美元，约合人民币2237元。Kahles Helia RF-M 7×25mm测距仪新型Helia RF-M 7×25mm测距仪具有宽广的市场（1000码处视野宽度107米），最大测距范围2000码（1829米）。符合人体工程学设计，可以直观操作，OLED显示屏具有五种亮度档位。CR2电池支持4000次测量，尺寸为91×38×76mm，重218克。使用Kahles专利的增强角度补偿（Enhanced Angle Compensation）技术，进行角度校正。厂商建议零售价610美元，约合人民币4279元。刘波尔德（Leupold）VX-Freedom 6-18×40mm步枪瞄准镜VX-Freedom 6-18×40瞄准镜配备了刘波尔德CDS调节旋钮系统，Tri-MOA分划板，哑光黑色涂层。镜筒直径30mm，长371mm，重485克。采用军用规格的镜头涂层，较紧凑的倍率调节环，以及刘波尔德特有的Twilight照明系统。厂商建议零售价779.99美元，约合人民币5471元。Meopta MeoPro Air 8×42mm双筒望远镜Meopta的新型双筒望远镜具有开放式铰链设计，轻巧的铝合金镜筒，具有Meopta特有的MeoShield镜片防磨涂层的ED光学玻璃，MeoBright防反射镜片涂层，MeoDrop疏水镜片涂层。镜筒内填充氮气并完全密封，能够防雾防水。MeoPro Air 8×42mm双筒望远镜近焦距离为1.8米，出瞳距离5.3mm，外形尺寸127×64×152mm，重822克。厂商建议零售价979.99美元，约合人民币6874元。Meprolight RDS Pro V2红点瞄准镜采用坚固耐用的铝制外壳，显示窗口33×20mm，2 MOA红点。采用一节AA电池供电，四个亮度档位，自动断电节能系统。底部有皮卡汀尼导轨镜座，可以与夜视仪和倍率镜串联使用，重300克。厂商建议零售价599.99美元，约合人民币4208元。Nightforce NX8 2.5-20×50mm步枪瞄准镜这款瞄准镜很可能是您唯一需要的瞄准镜，具有令人难以置信的八倍变焦能力，满足“几乎任何距离，任何地方，任何的射击环境”。30mm镜筒，第一焦平面分划板，110 MOA垂直和80 MOA左右调整幅度。出瞳距离89mm，DigIllum照明和ZeroStop弹道技术。长305mm，重802克，提供MOAR、MIL-C、MIL-XT、TReMoR3等分划板样式。厂商建议零售价1950～2200美元，约合人民币13677～15431元（根据分划板样式不同，价格有所区别）。视得乐（Steiner）T856r 8×56mm双筒望远镜新型T856r战术双筒望远镜具有Diamond Night镜片镀膜，5米防水、防雾、防震。在1000码（914米）处视野宽134米。具有视得乐Universal Milling分划板，分划板上的精细刻度可以测量目标尺寸和距离。采用军用级坚固的聚碳酸酯镜筒，外表有NBR长寿命橡胶涂层，宽210mm，高211mm，重1103克。厂商建议零售价1248.99美元，约合人民币8760元。施华洛世奇（Swarovski）Z5i 2.4-12×50mm步枪瞄准镜轻巧的Z5i瞄准镜采用了25mm直径的镜管，分划板可以照明。所有Z5i瞄准镜都采用了五倍变焦，有2.4-12×50mm、3.5-18×44mm和5-25×52mm三种型号。2.4-12×50mm瞄准镜长333mm，重502克，提供Plex-1、BRH-1两种分划板，调节旋钮还有两种样式可供选择。厂商建议零售价1699美元，约合人民币11917元。Trijicon Ventus激光测距仪Ventus激光测距仪依靠多普勒LIDAR技术，可以测量六个不同距离的风向和风力。有效测量距离为5000码（4572米），采用WindPro技术向近距离发射多束激光，测量距离的同时得到侧风数据。具备9×倍率，可以在各种恶劣天气中工作。通过蓝牙技术与Trijicon Ballistics Calculator应用程序与智能手机连接，从而为射手提供完整的弹道数据，以实现精确的射击。由两节锂电池供电，按照军用标准制造，经得起最严酷的考验。尚未公布建议零售价。TRUGLO OMNIA 1-6×24mm步枪瞄准镜OMNIA战术步枪瞄准镜可以快速瞄准近距离目标，配备TRUGLO蚀刻战术分划板，30mm镜身，多层镀膜镜片。调节旋钮可锁定，可拆卸的快速变焦杆，整体机械加工的APTUS-M1皮卡汀尼镜座，非常适合AR-15步枪。表面采用阳极氧化磨砂黑色涂层，具有防水、防雾、防震功能，享受TRUGLO有限终身保修服务。厂商建议零售价355.99美元，约合人民币2497元。Leapers UTG OP3微型红点瞄准镜镜体采用6061-T6铝合金精密加工而成，表面为磨砂黑色涂层。采用一枚CR2032电池供电，具有八个亮度档位，中等亮度档位时，具有55000+小时的电池寿命。4 MOA红点，最小调节幅度为1 MOA，防水等级IPX7，附送一个可拆卸的皮卡汀尼镜座。瞄准镜与常见的接口，以及大多数消音器高度的机械瞄准具兼容。厂商建议零售价124.97美元，约合人民币877元。Vortex Razor HD Gen III 1-10×24mm步枪瞄准镜这是一款采用最先进工艺制造的高精度步枪瞄准镜，具有全新的EBR-9 Mrad、EBR-9 BDC MOA第一焦平面分划板。无论光线如何，1×倍率时都可以充当红点瞄准镜，在10×倍率时，则可以充分利用丰富的玻璃蚀刻分划板。Razor HD Gen III 1-10×24mm具有出色的清晰度、分辨率、色彩还原度、透光率和边缘清晰度。HD玻璃有多次镀膜，具备防磨、防油、防盐功能。镜身采用34mm航空级铝合金管制造，结构紧凑坚固，调节旋钮轮廓紧凑。采用O形橡胶圈密封，并用氩气吹除，具有防水防雾功能。厂商建议零售价2899.99美元，约合人民币20341元。蔡司（Zeiss）精密镜环镜环上部有一个整体式防倾斜水准仪，在任何射击状态时都能够清楚看到，采用7075-T6铝合金制造，有30mm、34mm、36mm多种尺寸，并有低、中、高三种高度，哑光黑色表面采用硬质阳极氧化涂层。厂商建议零售价179美元，约合人民币1256元。

首席出行官在2020CES展上，博世公布了其应用在汽车领域的人工智能产品，分别为：虚拟遮阳板、3D显示屏、车内监控系统和长距离激光雷达。作者丨陈宇洋编辑丨周 到▼在美国当地时间1月6日上午的2020年CES展上，博世（BOSCH）在曼德勒湾酒店（Mandalay Bay Hotel）举办了新闻发布会，展示了该公司在人工智能、自动驾驶和智能家居等领域的创新解决方案。其中，基于人工智能的智能驾驶解决方案，是本次博世展示的亮点。博世官方表示：希望借助人工智能来改进技术以及提升产品和机器的性能。博世称之为工业人工智能，并将其应用于三个关键领域的智能解决方案研发，分别为移动出行、智慧生活和智能工业。 那么，此次博世应用在汽车领域的人工智能产品分别有哪些呢？首席出行官就为大家分别汇总介绍一下。「虚拟遮阳板：“透明“且动态调控的遮阳板」相信各位老司机们在阳光明媚的天气下驾驶车辆的时候，都会遇到过因刺眼的阳光直射眼睛，从而造成的短暂性失明。根据美国国家公路交通安全管理局的一项研究表明，相比其他天气状况所引发的交通事故，因太阳强光所引发的短暂性失明所造成的交通事故几乎是其它天气状况所引发数量的两倍。而当驾驶员将传统遮阳板下翻后，虽然可以遮挡阳光，但是也会阻挡部分视线。因此，博世基于此问题，推出了一款由人工智能驱动的遮阳板，也就是虚拟遮阳板。该产品是由一块透明液晶显示屏与车内监控摄像头连接。通过追踪阳光在驾驶员面部投下的阴影，再结合监控摄像头所提供的图像，从而利用人工智能检测到驾驶员的面部信息（包括眼睛、鼻子和嘴巴等信息），识别驾驶员面部的阴影。然后，虚拟遮阳板通过算法分析驾驶员的视线，并根据阳光射入驾驶员眼睛的路径调暗显示屏相应的部分形成阴影。其余部分则继续保持透明，不会妨碍驾驶员观察路况。官方表示，虚拟遮阳板利用液晶技术阻隔特定光源，不仅能减少阳光直射、减轻视线不适还有助于扩大驾驶员的视野，降低车祸风险，及提高舒适性和安全性。据悉，这项全新的技术也被评为了CES 2020最佳创新大奖。「3D显示屏 ：驾驶舱内的三维视觉体验」博世认为，未来驾舱中的数字显示屏将延续手机和电视等智能设备上的显示和控制功能，对驾驶员和车辆的交互发挥关键作用。“显示屏正逐渐向可预测驾驶员个人需求的交互系统发展，”博世汽车多媒体事业部全球总裁Steffen Berns博士强调，“对博世而言，这一领域蕴藏着巨大的市场潜力。”而显然，此次博世推出的全新3D显示屏则是其对于未来车辆驾驶舱的发展趋势所研发的成果。3D显示屏运用被动式3D技术，生成悬浮状的三维效果和警报信号。对比传统显示屏，3D 显示屏能帮助驾驶员更快抓取视觉信息并减少注意力分散。就像3D电影可以打造更为生动有趣的观影体验一样，博世把这项技术应用于汽车座舱内，可能对驾驶而言更为实用。“显示屏的立体视图效果能帮助驾驶员更快抓取重要的视觉信息，包括辅助系统提示及交通堵塞提醒等，”Steffen Berns博士表示，“我们让车辆提醒看上去仿佛要跃出屏幕，这样将更直观，也显得更为迫切。”此外，3D显示屏搭载的被动式3D技术，拥有立体视图的效果，所以无需额外的视觉追踪技术或通过佩戴3D眼镜进行辅助。「车内监控系统：保障驾驶员安全」相信各位驾驶者在日常行驶中都会遇到过因为前一天睡眠不足，又或者是随着驾驶时长的增加而导致的疲劳和注意力分散等问题。而根据国际研究表明，近十分之一的道路交通事故是由驾驶员注意力分散或疲劳引起的。一项研究数据表明：只要驾驶员瞌睡或看手机3秒，时速50公里的车辆就会在无人监管的情况下行驶42米。而博世就基于这个问题，推出了车内监控系统。其搭载了人工智能技术，可以通过摄像头识别驾驶员的视线、头部位置和眨眼的频率，从而判断驾驶员的疲劳程度。一旦达到临界值，该系统会向驾驶员发出预警，并及时利用驾驶员辅助系统进行有效干预。同时，在数据安全方面，仅车辆内置软件有权对车内监控系统提供的信息进行评估。这些信息既不会被存储，也不会被泄露。「长距离激光雷达传感器：已进入量产开发阶段」博世认为，为了使安全的自动驾驶变为现实，除了摄像头和雷达，还需应用第三种传感器技术，也就是适用于车规的长距离激光雷达传感器（光检测和测距）。这点与特斯拉CEO马斯克的“激光雷达无用论”，形成了鲜明的对比。在会上，博世公司表示，该技术已进入量产开发阶段。在激光雷达系统中，传感器发射激光脉冲并捕捉反向散射的激光，系统根据光源返回的时间来计算距离。相较于毫米波雷达，激光雷达具备高分辨率、远距离和视角广阔等特性。因此长距离激光雷达传感器能有效识别路面上的石头等远处的非金属物体。这意味着车辆有足够的时间进行刹车、转向等驾驶操作。博世的开发人员对自动驾驶涉及的应用场景做出调研，并以一辆高速行驶的摩托车在交叉路口接近自动驾驶车辆为例，表达了在当时的情况下，除摄像头与雷达之外，还需利用激光雷达来确保这辆两轮车能被准确检测到。因为在这种情况下，雷达可能很难检测出摩托车较窄的轮廓及其塑料材质的整流罩。而在强光照射下，摄像头也很难清晰地捕捉画面。因此，需要通过雷达、摄像头、激光雷达这三项技术形成互补，为驾驶者提供准确可靠的路况信息。但相对的，目前激光雷达的技术成本较高，而博世希望通过规模量产化，来降低这项技术的成本，从而在市场上推广。CLUB扫码加入首席出行官用户群，了解更多智能汽车信息！RECOMMEND

4万公里高空布网实现全球实时激光通信——访哈尔滨工业大学航天学院博士生导师谭立英教授东北网5月21日讯(记者 姜辉 编辑 王艳)十平方米左右的空间里，左手边是一个有些褪色的书柜，里面是一些书页已经翻得打卷泛黄的中英文书籍，右手靠窗一侧是一个短小的电脑桌，上面的显示屏连着打印机，几页刚打出来的文件还散发着墨香，靠门一侧是一张写字台。19日上午，时值周六，61岁的谭立英教授正在坐在哈工大科学园的办公室里修改文件。哈尔滨工业大学航天学院博士生导师谭立英教授。谭立英教授是哈尔滨工业大学航天学院博士生导师，空间光通信技术研究中心副主任，卫星激光通信技术国防重点学科实验室主任。27年前，谭立英因为准备硕士论文，发现了一篇关于卫星激光通信技术的外国文献，意识到卫星激光通信是一个国际前沿的研究领域，立即自掏腰包投入研发，如今，谭立英教授和爱人马晶教授组成的团队科研人员已达百余人，并于2017年成功进行了国际首次高轨卫星对地双向5Gbps高速激光通信试验，标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列，为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础。“我们做的主要是卫星激光通信，在4万公里高空布一个卫星无线管网络，实现全球实时激光通信。相当于在天上铺了无线光纤网。对于来百姓来说，平时上网速度会更快，价格也会更便宜，信息数据安全更高。”谈起卫星激光通信，谭立英教授兴致勃勃，她告诉记者，所谓卫星激光通信，就是用“激光光束”把卫星与卫星、卫星与地面链接起来，通过激光进行高速信息传递。卫星激光通信的信息传输能力远大于卫星微波通信，能够有效解决现代卫星技术发展所带来的数据传输瓶颈问题。“平时我们的信息，只能是在我们的卫星经过我国疆域的时候才能传递，低轨卫星绕地球一圈一般需要一个半小时，在国外得到的信息只有卫星经过我们头顶上的时候才能传递过来，有延时，一旦卫星激光通信网络建成，通信可实现实时连通，速度达到秒级”。不仅是实时通信，谭立英教授告诉记者，以前卫星数据通过微波传输速率很低，一般情况下是兆的数量级，卫星激光通信数据传输速率可以提高到千兆以上。以前用微波测距，没有激光的精度高，所以说采用激光技术，无论是通信还是测距都会使导航系统的性能大大提高。同时，激光通信天生具有保密基因，一般的微波通信束散角很宽，覆盖地球表面数百公里，区域范围内，无论任何人只要有接收天线都可以接收到传输的数据，而激光通信束散角很窄，地面覆盖面积在百米量级，可以说是数万公里“针尖对麦芒”，数据保密性非常高。具有传输容量大、保密性强、抗干扰、传输距离远的特征。“我们真正在竭尽全力研发，计划2019年以后发射的卫星上装载激光通信设备终端，将来，北斗导航系统也会应用激光通信技术。”说起这些年来的研发历程，谭立英教授感慨连连。“1991年刚开始决定研发卫星激光通信技术那会儿，我和爱人的月工资加起来都不到200块钱，当时身边很多朋友都选择了下海，卖茶蛋一个月都能赚300多块钱。当时就传过，做导弹的不如卖茶蛋的。我不停告诉自己，要做一件事，就得坚持下去。为了自己的追求，只要有饭吃饿不死，我就会一直追求下去。”近30年过去了，谭立英教授的坚持迎来了丰硕的成果。2005年，谭立英教授和爱人马晶教授组成的团队研发完成了星地激光链路的星上光通信终端样机、卫星激光通信地面动态演示验证测试系统、集成化卫星激光通信终端高精度测试校准仪……该项目2009年获国家技术发明二等奖。2011年10月25日，我国首次星地激光链路试验取得了圆满成功。成功的到来，并没有让谭立英教授有丝毫懈怠。“卫星激光通信技术在世界上是一个研究热点，从上世纪60、70、80年代起，美国、欧洲、日本就已先后启动研究，而这时我国这一领域尚属空白。在黑龙江乃至全国，我们是第一个吃螃蟹的人。我始终有一种使命感和紧迫感，现在无论是周六周日还是晚上，除了吃饭和睡觉就是工作，可以说是争分夺秒，每时每刻都要想问题、解决问题，想让我们国家早点用上成熟的卫星激光通信技术，让国家变得更强大。”谭立英教授深情地说。谈起将于哈尔滨召开的第九届中国卫星导航年会，谭立英教授说：“这次的卫星导航学术年会在哈尔滨召开，不光对黑龙江的导航产业产生有益影响，对于卫星应用方面也是一个促进。对于我们卫星激光通信来说，更是一种督促和推进，能加快发展速度，让激光测距在黑龙江的导航行业中发挥更大的作用。”

1948年，我获得了加州理工学院的物理学博士学位。现居住于加州雷德兰兹的一个退休社区里。应社区邀请，我每两周会做一次关于天文学的讲座。有人问过一个问题：如何确定宇宙的年龄，又如何确定宇宙到遥远星系的光年(或公里)距离呢？对此我也有些疑惑。我知道红移决定了衰退速度，但我不明白它与距离的关系有一个简单的答案和一个复杂的答案。简单的答案是：人们已经知道，到一个星系的距离与它的后退速度成正比。这就是所谓的哈勃定律，20世纪20年代末，哈勃望远镜的观测实现了对它的论证。事实证明，如果假设宇宙是均匀和各向同性的(我们认为确实如此)，那么哈勃定律也可以通过理论来预测距离。星系后退速度与星系距离的比例常数称为哈勃常数。自从“哈勃常数”这个术语被创造出来以来，天文学家们就一直试图测量它：最简单的方法就是观察星系的后退速度，而星系的后退速度是通过其他方法来得知的(比如观察变星的周期)。目前对哈勃常数的最佳估计是每秒20公里，所以一个后退速度为每秒2000公里的星系距离100百万光年，依此类推。因此，我们可以利用哈勃定律，通过简单地测量星系的红移来确定星系的距离，这是一件相对容易的事情，即使对于非常遥远的物体也是如此。我们还可以估算宇宙的年龄：你会注意到哈勃常数的单位实际上是1/时间，所以1/哈勃常数一定是宇宙的特征年龄。根据上面的哈勃常数，我们计算出宇宙大约有140亿年的历史。现在让我们来看看复杂的答案：事实证明，对于“非常”遥远的物体(比如红移为2或更大的物体)来说，哈勃定律并不适用。因为在非常遥远的距离上，我们必须开始考虑宇宙的(四维)曲率。一个更重要的影响因素是，在大多数宇宙学中，哈勃常数并不是一个真正的常数：它实际上随着时间的推移而增加，所以它的值在红移5的星系中与今天不同。图解 ：质量庞大的星球上所发出的光远离星球时，会发生红位移——从蓝色偏到红色。所以，得到的估计距离星系和宇宙的年龄，天文学家必须假设宇宙的一组宇宙学参数(例如，它所包含的“正常”物质的总量)和模型其年龄和距离的星系红移的函数通过整合宇宙进化的运动方程。他们得到的答案与我们之前估计的没有太大的不同，但是对于了解高红移的星系是很重要的(例如，提取它们的大小线性地取决于它们的距离，它们的质量取决于距离的平方)。图解：上图右侧为遥远的星系在可见光波段的光谱，与图左侧太阳的光谱比较，可以看见谱线朝红色的方向移动，即波长增加（频率降低）然而，从所有的意图和目的来看，哈勃定律是一个非常强大的工具，可以从速度推算出距离(课堂上对这个问题的讲解可能也就到此了)。图解：光源相对观测者的运动导致红移和蓝移相关知识阅读后退速度指一个天文物体离开某个星球的速度，这个星球通常是指地球。它可以通过谱线的移动来测量，也可以通过星系光谱的普遍变红来估计。我们星系外的星系经常用相对于宇宙微波背景的后退速度的来进行推算。图解：宇宙的最终命运和宇宙的年龄，可以取决于测量现今的哈勃常数和推断减速参数的观测值，此参数特具密度参数值（Ω）的特征。所谓的“封闭宇宙”（Ω＞1）即将在一次“大紧缩”（Big Crunch）后结束，比哈勃年龄年轻。“开放宇宙”（Ω≦1）永远都在扩张且具有较接近哈勃年龄的年龄。我们所居住的宇宙为“加速宇宙”（accelerating universe），其年龄正巧非常接近哈勃年龄。参考资料1.Wikipedia百科全书2.天文学名词3.astro-Hope如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

雷达作为利用电磁波探测目标的电子设备，具有全天候、全天时工作的特点，已经渗透应用在人类生产生活的多个领域。其不仅是军事上必不可少的电子设备，在民用市场也得到了广泛应用。根据工作波段不同，雷达能够分为不同的类型，其中，毫米波雷达是工作在1-10毫米的电磁波波段的雷达，波长介于微波和厘米波之间。同厘米波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高等特点；与红外、激光等雷达相比，毫米波雷达穿透雨、雪、雾、烟、灰尘的能力更强。现阶段，智能交通、无人驾驶、无人机等是民用毫米波雷达最主要的应用领域，在智能交通领域，毫米波雷达能用于红绿灯智能配时、多车道测速等；无人驾驶领域，高精度的毫米波雷达是实现障碍精准探测的关键；无人机领域，毫米波雷达能够完善其测距、防撞功能。由于具备优异的性能和广泛的应用场景，毫米波雷达具有更高的技术壁垒，国外厂商技术储备深厚，在国内占据了较大市场份额。不过，近年来，随着国产替代增强，国内也涌现出了一批专注毫米波雷达研发的企业。其中，集萃感知是国内领先的AI毫米波雷达解决方案提供商。近日，亿欧科创采访了集萃感知研究所所长岳玉涛，与其交流了毫米波雷达市场现状，以及集萃感知在这一领域的布局。交叉背景带来技术优势在全球毫米波雷达市场，主要厂商包括博世、大陆、海拉、德尔福、富士通天、电装等。根据 Ofweek 统计，2018年全球毫米波雷达市场出货量前三分比为博世、大陆和海拉。近年来，国内企业也在该领域抓紧布局：不仅有海康威视、华域汽车等上市企业积极投入研发，不少初创型企业也涌入了这一赛道。根据华西证券研报《车载毫米波雷达解析：海外主导，国产替代空间较大》，毫米波雷达初创型企业根据创始团队的背景可以分为不同类型，比如“海外博士派”包括森斯泰克、杭州智波；“科研院所派”包括行易道、隼眼科技；“实业转型派”包括深圳安智杰、湖南纳雷。不同于以上几类初创型公司，集萃感知是政府支持建设的研究所，以混合所有制企业方式市场化运营，集前沿技术创新与工程技术研发于一体。雷达行业具有周期长、投入大、见效慢的特征。以军用雷达为例，不仅需要投入巨额资金，并且从立项研发到最后批量列装，周期可达十年左右量级。民用雷达虽相对来说往往无需达到军用雷达的技术要求，但随着人工智能等新技术引入，同样需要长期的研发投入。岳玉涛博士表示：“如果将这种产品级的研发方式直接放到企业中进行，将很可能导致投入和产出不成比例，企业将因此承受较大的资金压力。集萃感知由政府进行投资，将更有机会结合新技术完成更底层创新的产业化工作。”在人才方面，集萃感知团队里既有在军用雷达领域具有丰富实践经验的专家，也有在AI领域具备丰富经验的人才。目前，核心团队成员包括一名院士、六名国家与省市级高层次人才、十几名博士。岳玉涛表示：“军用雷达背景资深专家和人工智能领域优秀的技术骨干共同参与研发，能够保证产品性能和各项指标达到最优。”从军用雷达转向民用雷达研发，面向不同的市场，需要满足不同的需求。事实上，从军用雷达到民用雷达，一个关键问题是降成本。岳玉涛表示：“民用和军用雷达的技术指标完全不一样，比如军用雷达，一个机载火控雷达探测距离可能是几百公里，但在很多民用场景下，几百米探测距离就足够。对范围要求没那么高，意味着可以采用不同的系统架构，比如不需要支持大功率发射的器件。此外，在材料和工艺层面，也有很多新技术发挥的空间。我们过去有一个案例，因为材料和工艺的颠覆和改进，将一个新产品的成本降低到了原来的1%左右。”强大的后盾加上具有交叉背景的技术团队，集萃感知面向民用市场，能够开发出兼具技术优势和性价比的产品。那么，具体来看，这些产品将如何赋能场景？新基建催化智能交通需求2020年3月4日，中共中央政治局常务委员会再次强调加快新型基础设施建设进度，“新基建”主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。在新基建浪潮下，中国智能交通产业发生巨大变革。截至2020年9月，全国机动车保有量已达3.65亿辆。2019年，在高德交通大数据监测的360个城市中，有6%的城市通勤高峰受拥堵威胁，有65%的城市通勤处于缓行，仅有29%的城市通勤不受拥堵影响。逐渐复杂的道路交通环境促使我国智能交通管理向智能化、全面化、全时化发展。要实现智能交通管理，道路和车辆数据收集是关键，毫米波雷达凭借其优异的性能，能够担当此“重任”。以红绿灯信号优化场景为例，通常路口红绿灯变灯时间都为固定，但一天之中车流量大小并不固定，因此根据车流量大小实时配置红绿灯时长，将有效提升交通运营效率。岳玉涛博士表示：“要让路口的红绿灯配时达到最优的交通效率，需要精确感知车的流量数据、平均速度、排队长度等六类十几项数据，只有收集的数据足够准确全面，才能让输入的判断算法更为有效地实时调整时间。”如何得相关数据？需要的便是感知设备。岳玉涛博士表示，目前常用的感知设备是摄像头，但它只能收集其中一部分数据，其余的参数需要雷达和摄像头相配合，才能让交通配置做到智能化自适应。目前，集萃感知的“多目标跟踪智能交通雷达”已经在路口落地，该雷达采用基于深度学习的新算法，探测距离达410m，大大高于市面上同类型产品。在智能交通领域，除了红绿灯信号优化这一个场景，未来还有许多可能性，比如和5G建设联系起来，车端数据和路侧数据实现完整打通；此外，在自动驾驶领域，未来要实现高水平的自动驾驶，也需要依赖路侧和车端非常全面的感知来实现。基于此，随着原有客户需求升级，集萃感知一方面将相应地进行产品迭代，另一方面也将进行新产品的研发。未来，集萃感知将推出雷达视觉融合产品。岳玉涛介绍道：“摄像头和雷达在收集数据方面各有优势：摄像头分辨率很高，能够准确识别车牌，雷达的鲁棒性很强，在不同的天气和光线条件下，对于速度和位置的探测非常精准。在雷达视觉融合产品中，我们会将这些优势打通，不管是探测的距离长度还是检测精度上做到进一步提升，实现真正的全息感知。”除此之外，集萃感知的多车道测速雷达也已进入了市场验证阶段，该雷达主要用于测速执法，一个雷达可以覆盖一至三个车道，在技术参数上和价格上，相比于同类型产品具有优势。除应用在智能交通领域的产品外，集萃感知还推出了超分辨三坐标目标探测雷达，它可以发现20公里范围内的车辆，以及5公里范围内的小型无人机或者行人，主要应用在机场、监狱、电站、边境等场所。由于毫米波雷达产业在国内处于早期阶段，这一时期容易出现无序竞争，比如拼低价等，这对于行业发展来说十分不利，因此集萃感知力求联合行业上下游企业，共同构建行业生态。岳玉涛表示：“构建行业生态既能保障行业有序竞争和健康发展，也能够保障我们所提供给客户的价值是最优的。”随着产业链上下游生态愈加完善，国内毫米波雷达产业发展将愈加迅速。在新基建浪潮下，集萃感知将充分发挥其技术优势，兼顾产品性能和价格，一方面巩固其原有产品线，另一方面积极开发新产品，在AI毫米波雷达领域进一步构建行业壁垒。

不到现场，照样看最干货的学术报告！嗨，大家好。这里是学术报告专栏，读芯术小编不定期挑选并亲自跑会，为大家奉献科技领域最优秀的学术报告，为同学们记录报告干货，并想方设法搞到一手的PPT和现场视频——足够干货，足够新鲜！话不多说，快快看过来，希望这些优秀的青年学者、专家杰青的学术报告 ，能让您在业余时间的知识阅读更有价值。人工智能论坛如今浩如烟海，有硬货、有干货的讲座却百里挑一。“AI未来说·青年学术论坛”系列讲座由中国科学院大学主办，百度全力支持，读芯术作为合作自媒体。承办单位为中国科学院大学学生会，协办单位为中国科学院计算所研究生会、网络中心研究生会、人工智能学院学生会、化学工程学院学生会、公共政策与管理学院学生会、微电子学院学生会。“AI未来说·青年学术论坛”第五期“量子计算”专场已于2019年5月18日下午在中科院举行。苏黎世联邦理工学院（ETH）杨宇翔为大家带来报告《量子精密测量》。杨宇翔，现任苏黎世联邦理工学院理论物理研究中心(ETH)博士后研究员，从事量子信息理论研究。2018年于香港大学获得计算机博士，本科毕业于清华大学物理系；2017年微软学者奖学金获得者。在Nature Communications, Physical Review Letters, IEEE Transactions on Information Theory, Communications in Mathematical Physics等刊物上发表论文十余篇。报告内容：量子精密测量(Quantummetrology)是量子信息科学的一个重要分支，有着广阔的应用前景。利用纠缠等效应，量子精密测量可以大大提高参数测量的精度，从而使得一些极端情况下的参数测量成为可能。本次报告从量子精密测量的背景介绍出发，结合自身工作探讨了它的多个发展方向，包括量子传感器网络、对于测量过程中噪声的控制、以及测量数据的压缩处理等。量子精密测量杨宇翔博士先介绍了量子信息和量子计算，其中量子信息是指纠缠、相干等量子效应在信息处理中的应用，而纠缠、相干等量子效应是量子计算实现（数据处理、纠错）的基础。然后讲到了量子优势和量子信息学科。并指出量子研究最重要的问题是要找到量子优势，研究的东西要用到叠加、纠缠等量子效应，并公平地和经典的方法进行对比与分析。而量子信息学科是多学科交叉的领域，包含众多的研究分支，如量子计算、量子香农理论、量子精密测量、量子通讯、量子信息处理和量子基础。接着又从钟表、陀螺仪、雷达这些经典宏观的测量仪器讲到了量子精密测量，该研究分支是量子信息学和统计学碰撞的结果，研究的是如何用量子效应更好地估计未知参数的值的问题。量子精密测量利用量子力学定义更加精确的单位制、构造更加精密的传感器，使得极端条件下的参数测量成为可能，为量子计算的信息读取、态制备、噪声控制提供保障。然后介绍了量子精密测量的过程，并介绍了参数测量的理论极限。量子精密测量的核心问题是资源（光子/系统数、能量、黑盒调用次数）固定情况下，选取最优量子态使得优化的目标函数最大化。可以使用量子纠缠效应使得量子态对于参数的变化更为敏感。紧接着讲到了量子精密测量时的输入无纠缠态和输入纠缠态。输入无纠缠态时，若输入N个量子比特，每个只用一次，N个量子比特之间相互独立，等价于N次独立参数测量，测量误差大概是以根号下N分之一的速度衰减。输入纠缠态时，若输入N个量子比特，则N个量子比特之间相互作用，存在一定的相关性，可以使输入信号放大N倍，测量误差大概是以N分之一的速度衰减。所以输入纠缠态相对于输入无纠缠态是有一定的量子优势的。提及量子精密测量的应用，又讲到了探测引力波的实验。引力波的测量可以探测宏观天体对附近时空产生的微小的扰动，有些天体效应会使周围的时空产生非常微小的压缩和拉伸，进而会产生一些干涉现象，而通过分析干涉条纹，可以分析引力波的强度及是否存在。然而这样的实验是非常难的，由于时空的拉伸是非常微小的，即使非常小的信号干扰也会产生非常大的影响，常见的干扰项是激光与镜面作用的干扰，信号弱且频率过低等。在引力波探测实验中，LIGO通过量子纠缠突破了经典探测手段的最高精度极限。随后，介绍了量子精密测量的发展。量子精密测量发展的大致趋势是从量子态测量到量子门测量，进而发展到网络中的参数测量。其中，态测量的问题包括QuantumCramer-Rao bound 以及最优测量，多参数测量问题和Quantum Tomography。门测量的问题包括Heisenberg limit下的测量，有噪环境下的精密测量，量子操控、量子纠错在精密测量中的应用和精密测量的安全性。网络测量的问题包括量子传感器网络、分布式测量问题和量子通信、存储对测量精度的影响。量子精密测量的主要发展方向有三个，第一个是克服噪声和使用量子操控，第二个是使用机器学习（神经网络），第三个是测量“更高级结构”，比如含参的传感器网络或有记忆信道。最后，杨宇翔博士又讲了量子传感器网络、节点间量子数据的传输、测量数据压缩、压缩后量子数据的传输等问题，简要介绍了”量子秒表“，并介绍了量子精密测量方面的相关工作。更多精彩内容请关注视频分享。留言 点赞 关注我们一起分享AI学习与发展的干货欢迎关注全平台AI垂类自媒体 “读芯术”

2020年12月8日国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函共同宣布珠穆朗玛峰最新高程8848.86米！记者9日从国防科学技术大学了解到，珠峰高程测量的顺利完成，背后有国防科大科研人员的助力，他们提供了一把测量珠峰高程的“尺子”。重力测量过程中珠峰俯拍图承担本次珠峰高程测量中航空重力测量任务的智能科学学院代表执行本次珠峰高程测量中航空重力测量任务的张开东博士、曹聚亮研究员为珠峰高程的精确测定提供“尺子”2003年开始，国防科大与中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心合作，进行捷联式航空重力仪的研制。经过多年的自主研发，现已发展出三代四型重力仪。此次珠峰高程测量中，该校与航遥中心自主研制的最新一代捷联式重力仪作为国产的测绘仪器装备，承担的正是其中的航空重力测量任务。国防科大有关专家介绍，珠峰高程测量的核心是精确测定珠峰高度，这同时也是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。新中国成立以来，我国珠峰高程测量经历了从传统大地测量技术到综合现代大地测量技术的转变。每一次珠峰测量，都体现了我国测绘技术的不断进步，彰显了我国测绘技术的最高水平。国防科大智能科学学院的重力测量团队，长期致力于航空重力测量的研究工作，研制出我国首台具有完全自主知识产权的捷联式重力仪。此次珠峰高程测量综合运用了GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测绘技术。似大地水准面是珠峰高程测量的依据，而重力测量关系到似大地水准面的测量精度。因此，重力测量就像一把尺子为珠峰高程的精确测定提供了测量标准。自主研制重力测绘装备“地球CT仪”三代四型、有方有圆、大小不一、轻重各异……在国防科大智能科学学院的实验室里，有这样一些神秘的“铝匣子”。在外人看来，这些带着蓝色屏幕的“铝匣子”不知何用。专家说，这些可是“宝贝”，是被称为“地球CT仪”的重力测量“神器”，它们填补了中国国产重力仪研发的空白，使我国成为继俄、加、德之后第四个研制出捷联式航空重力仪的国家。“这些是由国防科大当时一支平均年龄30多岁的年轻人，耗费17年时间自主研发而成。它的诞生，为中国核心重力测绘装备的国产化开辟了一片崭新天地。”国防科大智能科学学院的专家介绍说。如何给珠峰“量身高”？专家介绍说，珠峰地区的重力场极为复杂，开展重力测量就需要多个基准点来保证数据的准确性。对于传统的地面测量，需要作业人员进行远距离高海拔作业，这种作业方式效率低，作业难度大。在这样的条件下，航空重力测量就可以发挥重要作用。“所谓航空重力测量，就是将重力仪放置在飞机上进行动态重力测量的一种方式，可以在空中像犁地一样沿着事先设计好的测线飞行，获取飞机经过的空间位置点的重力数据值。”专家介绍，在珠峰高程测量中采用航空重力测量的方式，可以快速地获取珠峰地区大面积、高精度的重力测量数据，可以极大地提高珠峰地区似大地水准面的测量精度，这对于珠峰高程的精确测定有着重要的意义。承担本次航空重力测量任务的国产测绘仪器装备，正是国防科大与航遥中心自主研制的新一代捷联式重力仪。“这也是我国首次在珠峰开展航空重力测量。”专家自豪地说。来源丨长沙发布综合长沙晚报、人民日报、国防科大编辑丨李文焱 校对丨刘鑫宇审核丨杜进