中国电子信息工程科技发展研究.综合篇.2020—2021

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中国电子信息工程科技发展研究.综合篇.2020—2021

书号：9787030696953

作者：中国信息与电子工程科技发展战略研究中心
外文书名：
装帧：圆脊精装

开本：B5
页数：478

字数：600000

语种：zh-Hans
出版社：科学出版社

出版时间：2021-09-01
所属分类：
定价： ￥198.00元

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本书旨在分析研究电子信息领域年度科技发展情况，综合阐述国内外电子信息领域年度重要突破及标志性成果，集中展现我国信息与电子领域工程科技的年度新进展、新特点和新趋势，为我国科技人员准确把握电子信息领域发展态势提供参考，为我国制定电子信息科技发展战略提供支撑。本书分“总论”和13个“专题”两大部分，对2020—2021年度电子信息工程科技各领域的全球发展态势、我国发展现状、我国发展展望以及热点亮点等方面展开具体探讨。

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目录
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
总论
一、中国信息与电子工程科技十四大趋势 3
二、中国信息与电子工程科技十六大挑战 6
专题
专题一微电子光电子 13
编写说明 14
专家组和撰写组名单 15
专题研究 17
一、全球发展态势 17
二、我国发展现状 19
三、我国未来展望 21
四、我国热点亮点 22
(一) 人工智能芯片 22
(二) 集成电路制造技术 24
(三) 存储芯片 25
(四) 高速光模块 26
(五) 硅基光子集成 28
(六) 混合光子集成 30
五、领域年度热词 32
六、领域指标 33
参考文献 35
专题二光学工程 37
编写说明 38
专家组和撰写组名单 39
专题研究 41
一、全球发展态势 41
(一) 仿生光学技术发展与应用领域不断拓展 41
(二) 大口径空间反射镜制造技术发展加速 41
(三) 超高精度面形干涉检测技术 42
(四) 散射介质实现图像恢复技术不断突破 42
(五) 计算光学三维层析显微成像方法不断提出 42
(六) 激光器性能不断提高，器件向多元化发展 43
(七) 激光雷达性能不断提高，应用向消费级扩展 43
二、我国发展现状 44
(一) 国内仿生技术成果显著 44
(二) 国内大口径制造技术成果显著 45
(三) 国内高精度检测取得阶段成果 45
(四) 国内散射成像技术发展迅猛 46
(五) 国内计算显微成像成果显著 46
(六) 国内激光器研究成果突出 47
(七) 国内激光雷达成果显著 47
三、我国未来展望 48
(一) 未来仿生光学将向多元化、功能集成及传感融合的方向发展 48
(二) 未来大口径空间光学制造技术将向轻量化、超高精度发展 49
(三) 光学检测精度从亚纳米逐步发展到皮米级 49
(四) 新型散射成像技术向深度学习、智能化及多技术协作方向发展 49
(五) 新型计算显微成像技术向产业实现转化 49
(六) 基于相干合成的激光器向关键技术突破、性能指标提升发展 50
(七) 激光雷达向芯片化、固态化、智能化发展 50
四、我国热点亮点 51
(一) 多元化的仿生光学技术研究 51
(二) 先进光学制造技术及装备 52
(三) 超高精度面形干涉检测技术 53
(四) 散射光学成像技术 56
(五) 非干涉、无标记、高通量三维显微成像 58
(六) 高功率单频光纤激光技术 61
(七) 激光雷达探测技术 63
五、领域年度热词 64
六、领域指标 65
参考文献 67
专题三(1) 感知-遥感 71
编写说明 72
专家组和撰写组名单 73
专题研究 75
一、全球发展态势 75
(一) 光学遥感技术 75
(二) 红外及多光谱/高光谱遥感技术 77
(三) 激光遥感技术与应用 80
(四) 微波遥感技术及应用 82
(五) 遥感军事应用 83
(六) 遥感国土资源和生态变化应用 84
(七) 遥感海洋应用 84
二、我国发展现状 85
三、我国未来展望 93
四、我国热点亮点 96
五、领域年度热词 101
六、领域长板 102
七、领域指标 102
参考文献 104
专题三(2) 感知-传感器 107
编写说明 108
专家组和撰写组名单 109
专题研究 111
一、全球发展态势 111
(一) 化学生物传感器助力新冠病毒、重大疾病标志物即时检测 111
(二) CMOS图像传感器智能化集成度更高、应用领域更广 112
(三) 超大规模、超小像素红外传感器快速发展 113
(四) 紫外探测器市场潜力巨大，多种类型传感器性能稳步提升 115
(五) MEMS传感器向更高精度、超低功耗、智能化方向发展 116
二、我国发展现状 117
(一) 化学生物传感器聚焦前沿交叉融通 117
(二) 商用型和科学级CMOS图像传感器不断涌现 120
(三) 民用红外测温仪在疫情防控中大显身手 120
(四) 不同类型紫外传感器快速发展 121
(五) 太赫兹传感器步入安检应用领域 122
(六) 国产MEMS传感器实现大批量稳定供货 122
三、我国未来展望 123
四、我国热点亮点 124
五、领域年度热词 127
参考文献 128
专题四测量计量与仪器 133
编写说明 134
专家组和撰写组名单 135
专题研究 137
一、全球发展态势 137
(一) 电参量计量与测试 137
(二) 原子钟与时频传递 138
(三) 集成电路制造成套工艺缺陷在线检测 139
(四) 工业CT 139
(五) 太赫兹精密波谱技术 140
(六) 扫描电子显微镜技术 140
(七) 北斗高精度应用终端计量检测 141
(八) 病原微生物快速检测 141
(九) 原子力显微镜 141
(十) 新冠病毒快速精准检测技术和试剂 142
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 142
二、我国发展现状 143
(一) 电参量计量测试 143
(二) 原子钟与时频传递 143
(三) 面向先进节点的集成电路缺陷在线检测 145
(四) 工业CT 145
(五) 小型太赫兹光纤波谱系统 146
(六) 扫描电子显微镜技术 146
(七) 组合式北斗高精度定位关键参数计量检测 146
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 147
(九) 病原微生物核酸检测技术 147
(十) 原子力显微镜 147
(十一) 新冠病毒检测技术和试剂的准确性与国际互认迫在眉睫 149
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 150
三、我国未来展望 150
(一) 电参量计量测试 150
(二) 原子钟与时频传递 151
(三) 集成电路缺陷在线检测 152
(四) 工业CT 152
(五) 高精密太赫兹波谱系统 152
(六) 扫描电子显微镜 152
(七) 构建卫星导航计量多域全参数智能计量测试与评价体系 153
(八) 高精度终端信号可信性计量检测 153
(九) 一体化全自动核酸检测技术 153
(十) 原子力显微镜 154
(十一) 新冠病毒检测关键原材料和核心元器件开发与检测能力提升 154
(十二) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 154
四、我国热点亮点 154
(一) 电参量计量测试 154
(二) 原子钟与时频传递 155
(三) 集成电路缺陷在线检测 155
(四) 工业CT 156
(五) 高性能太赫兹波谱系统 156
(六) 扫描电子显微镜技术 157
(七) 天通/北斗一体化计量比对校准终端 158
(八) 北斗高精度终端信号可信性计量检测 158
(九) 新冠病毒核酸一体化自动检测仪器与试剂盒研制成功 158
(十) 新型冠状病毒检测精准校准体系的建立与国际互认 159
(十一) 复杂自由曲面的超精密无损测量技术 160
五、领域年度热词 160
六、领域指标 164
参考文献 166
专题五电磁空间 171
编写说明 172
专家组和撰写组名单 173
专题研究 175
一、全球发展态势 175
(一) 在防空预警探测领域，面向未来威胁，实现综合作战能力跨越式升级发展 175
(二) 在反导预警探测领域，强化反导拦截能力，持续加快反导建设步伐 175
(三) 在空间目标监视领域，加快研发部署新一代太空监视装备，保护重要军民用太空资产 176
(四) 在天基雷达领域，向着高分辨率、大幅宽观测方向发展，星上处理需求迫切 176
(五) 在舰载雷达领域，向多功能、综合射频方向发展，海基反导力量逐步提升 176
(六) 在机载雷达领域，重点推进智能化、分布式、网络化、无人化 177
(七) 在地基电子对抗领域，电子战实战应用不断增加，电子攻击技术装备快速发展 177
(八) 在舰载电子对抗领域，电子战系统加速升级改进，舷外电子战成为舰船自卫的重要手段 178
(九) 在机载电子对抗领域，电子战智能化、网络化、分布式技术特征得到集中体现，装备发展有序推进 178
(十) 在民用领域，雷达技术广泛应用、发展迅速 179
二、我国发展现状 179
(一) 军用雷达装备技术与国际先进水平呈现全面并跑、局部领跑的局面 179
(二) 电子对抗装备的实战效能和协同运用水平仍有巨大提升空间 179
(三) 天基对地微波遥感与国外同步发展，深空探测尚需追赶国际先进水平 180
(四) 民用雷达产业国内起步较晚，正迎头赶上 180
三、我国未来展望 181
(一) 雷达物理形态向平台一体化、高集成方向发展 181
(二) 雷达硬件架构向宽带数字化、阵面可重构方向发展 181
(三) 雷达软件架构向开放式、通用化方向发展 181
(四) 电子侦察向跨域敏捷协同方向发展 182
(五) 电子进攻向多专业深度联合方向发展 182
四、热点亮点 182
(一) 防空预警雷达 182
(二) 反导预警雷达 185
(三) 空间目标监视雷达 186
(四) 舰载雷达 188
(五) 机载雷达 190
(六) 天基雷达 192
(七) 地基电子对抗 194
(八) 舰载电子对抗 196
(九) 机载电子对抗 197
(十) 前沿技术的研究和应用 199
(十一) 民用雷达领域 200
参考文献 205
专题六(1) 网络与通信 207
编写说明 208
专家组和撰写组名单 209
专题研究 211
一、全球发展态势 212
(一) 前沿创新 213
(二) 技术创新 216
(三) 产业发展 218
二、我国发展现状 219
(一) 前沿创新 220
(二) 技术创新 220
(三) 产业发展 221
(四) 机遇挑战 221
三、我国未来展望 222
(一) 前沿创新 222
(二) 技术创新 223
(三) 产业发展 223
四、我国热点亮点 224
(一) 移动通信 224
(二) 数据通信 226
(三) 光纤通信 228
(四) 工业互联网 230
(五) 移动互联网 232
(六) 物联网 233
(七) 边缘计算 235
(八) 量子通信 237
五、领域年度热词 240
参考文献 245
专题六(2) 海洋信息 247
编写说明 248
专家组和撰写组名单 249
专题研究 251
一、全球发展态势 251
(一) 基础理论方面 251
(二) 关键技术方面 252
(三) 基础设施方面 254
(四) 政策法规方面 254
(五) 产业能力方面 255
(六) 人才培养方面 255
二、我国发展现状 256
(一) 基础理论方面 256
(二) 关键技术方面 256
(三) 基础设施方面 257
(四) 政策法规方面 258
(五) 产业能力方面 258
(六) 人才培养方面 260
三、我国未来展望 260
(一) 发展思路 260
(二) 发展目标 260
(三) 发展举措 261
四、我国热点亮点 262
(一) 基础理论方面 262
(二) 关键技术方面 262
(三) 基础设施方面 263
(四) 政策法规方面 264
(五) 产业能力方面 264
(六) 人才培养方面 265
五、领域年度热词 265
六、领域指标 267
参考文献 268
专题七网络安全 269
编写说明 270
专家组和撰写组名单 271
专题研究 273
一、全球发展态势 273
(一) 网络空间安全形势依然严峻，网络环境综合治理难度不断升级 273
(二) 全球网络安全产业发展平稳，技术产品源发式创新势头强劲 277
(三) 数字化战略全面推进，衍生关键应用领域安全能力分化新需求 280
(四) 新技术加速融合应用，安全“基因缺陷”引发广泛关注 282
(五) 数据成为新型生产要素，数据流动与安全问题成为重点关切 284
二、我国发展现状 285
(一) 网络安全挑战内外交叠，安全治理成效初显 286
(二) 网络安全产业规模持续壮大，技术产品创新迭代不断提速 287
(三)“新基建”承载多元应用，重点领域安全场景化发展需求迫切 290
(四) 双向布局前瞻应对和安全应用，深化新技术安全研究布局 292
(五) 数据安全保障进程不断提速，数据安全保护日趋完善 295
三、我国未来展望 297
(一)网络安全产业发展迎来新机遇 297
(二) 创新驱动不断定义网络安全技术新范式 298
(三) 场景化安全保障能力加速按需发展 298
(四) 从跟随应对到前瞻防范的新技术安全应用水平获得实质性提升 300
(五) 着力打造数据安全硬实力 300
四、我国热点亮点 301
(一) 网络安全内生试验场 301
(二) 网络安全先进技术研究 301
(三)5G安全检测认证 302
五、领域年度热词 302
六、领域长板 304
七、领域指标 304
参考文献 305
专题八水声工程 307
编写说明 308
专家组和撰写组名单 309
专题研究 311
一、全球发展态势 311
(一) 海洋声学研究领域继续向深海、极地声场特性研究拓展 311
(二) 水声目标特性及声隐身技术持续向低频、主动和智能控制方向发展，新概念、新技术不断涌现 312
(三) 水声目标探测与识别技术持续改进，新概念、新理论、新方法不断涌现 313
(四) 水声通信技术不再纸上谈兵，实际应用越来越受重视 315
(五) 水下传感器技术呈现理论与应用研究并重的局面 316
(六) 水下定位导航技术呈现多样化发展趋势 317
二、我国发展现状 318
(一) 海洋声学研究多元化发展，新的研究成果不断涌现 318
(二) 紧跟国际前沿，声隐身技术不断创新发展、研究成果丰富，但仍与欧美强国存在差距 319
(三) 水声目标探测与识别呈现理论研究与装备研发并重的局面 320
(四) 水声通信技术取得显著进展，与欧美强国差距不断减小 321
(五) 换能器技术持续改进，新型换能器涌现 322
(六) 在海底大地测量基准、全海深水声综合定位技术方面实现了从0到1的突破 326
三、未来展望 326
(一) 紧密结合国家需求，深入开展基于声场特性的应用研究 326
(二) 积极发展减振降噪新技术，加速提升装备安静化水平 327
(三) 低频水声特征提取、多信息融合探测、无人智能化探测与识别等领域将持续发展 328
(四) 技术日益进步与需求的扩大将为水声通信技术带来重要发展机遇 328
(五) 声光磁等各类水下传感器密切对接需求 329
(六) 水下定位与导航技术发展紧密围绕国家重大需求牵引展开 329
四、我国热点亮点 330
参考文献 333
专题九电磁场与电磁环境效应 335
编写说明 336
专家组和撰写组名单 337
专题研究 339
一、全球发展态势 339
(一) 电磁场理论与其他学科交叉，新概念、新机理、新方法持续突破 339
(二) 电磁环境效应被提升为国家战略安全的要素 339
(三) 电磁环境效应成为技术垄断和贸易壁垒的利器 340
二、我国发展现状 340
(一) 电磁环境效应作用机理研究有待加强 340
(二) 电磁兼容及防护急需新材料、新器件支撑 341
(三) 仿真、预测技术急需持续、系统的研发环境和政策支持 341
(四) 电磁环境效应标准体系尚不完善 342
三、我国发展的未来展望 342
(一) 发展思路 342
(二) 发展路径 343
四、我国热点亮点 344
(一) 先进碳基电磁防护材料研究 344
(二) 电磁防护专用超材料研究 345
(三) 进电磁仿真技术与软件开发 347
(四) 大型内场虚实结合的系统电磁环境适应性验证技术 351
(五) 雷电防护技术 353
(六) 5G电磁环境与电磁暴露安全评估 355
五、领域年度热词 357
参考文献 360
专题十控制/自动化 363
编写说明 364
专家组和撰写组名单 365
专题研究 367
一、全球发展态势 367
二、我国发展现状 368
三、我国未来展望 370
四、我国热点亮点 372
(一) 智能感知与仪器装备 372
(二) 控制理论与系统科学 372
(三) 智能感知与先进检测技术 373
(四) 网络控制与优化 373
(五) 新能源系统优化与控制 373
五、领域年度热词 373
六、领域指标 374
(一) 技术类 375
(二) 产业类 376
参考文献 376
专题十一认知 379
编写说明 380
专家组和撰写组名单 381
专题研究 383
一、全球发展态势 383
(一) 脑认知科学 383
(二) 人工智能 388
二、我国发展现状 392
(一) 脑认知科学 392
(二) 人工智能 397
三、未来展望 402
(一) 理论层面 403
(二) 技术层面 406
四、我国热点亮点 408
五、领域年度热词 410
六、领域指标 411
参考文献 413
专题十二计算机系统与软件 417
编写说明 418
专家组和撰写组名单 419
专题研究 421
一、全球发展态势 421
(一) 全球超级计算系统竞争持续升级，呈现蓬勃发展态势 421
(二) 量子计算进入技术攻坚和应用起步期，但非传统计算整体上仍处于探索阶段 421
(三) 互联网模式加速开源软件的发展，基础软件及其生态得到进一步完善 422
(四) 信息存储需求旺盛，新型存储器方兴未艾，存储系统架构向高效智能转变 423
二、我国发展现状 423
(一) 我国高性能计算研究持续发力，加速突破E级计算机核心技术 423
(二) CPU多种架构并驱，AI芯片蓬勃发展 424
(三) 新型存储器蓄势待发，高效智能存储系统应用加速 424
(四) 国产操作系统具备替代能力，国产软硬件生态环境雏形已现 425
三、我国未来展望 426
(一) 加大超算、云计算等研发建设投入，完善高性能计算生态环境 426
(二) 重点支撑软硬件协同发展，优化国内产业链生态 426
(三) 持续突破计算机芯片核心技术，培育安全可控产业生态环境 427
四、我国热点亮点 427
(一) 计算芯片技术/应用 427
(二) 存储系统技术/应用 429
(三) 操作系统/基础软件 430
(四) 高性能计算技术/应用 432
(五) 计算安全 433
(六) 计算模式 435
五、领域年度热词 437
六、领域长板 439
七、领域指标 440
参考文献 442
专题十三计算机应用 445
编写说明 446
专家组和撰写组名单 447
专题研究 449
一、全球发展态势 449
(一) 计算机应用成为推动实体产业转型升级发展的重要力量 449
(二) 计算机应用技术持续创新驱动新兴产业蓬勃发展 450
(三) 计算机应用助力经济新形态快速塑造并成长 451
二、我国发展现状 451
(一) 计算机应用核心技术创新能力不断增强 451
(二) 抗击新冠疫情刺激计算机应用相关产业快速发展 452
(三) 智能制造成为制造业高质量发展的重要途径 452
三、我国未来展望 454
(一) 发展方向 454
(二) 建议举措 454
四、我国热点亮点 455
(一) 智能制造 455
(二) 深度学习框架 458
(三) 在线协同办公 460
(四) 智慧远程医疗 463
(五) 数字抗疫 465
(六) 新一代人工智能技术引领下的应用软件 467
(七) 认知智能 469
(八) 数字孪生 471
五、领域年度热词 474
六、领域指标 475
参考文献 476

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