科学岛众多“黑科技”让人惊叹 中国科学院合肥物质科学研究院举行媒体开放日

○水循环研究“黑科技”

○监测PM2.5和臭氧的“激光哨兵”

○园区“无人版滴滴”项目将于年内实现量产

让PM2.5和臭氧“无所遁形”的激光雷达技术、精准气象监测的水循环研究和首批“合肥造”无人驾驶摆渡车……4月3日，中国科学院合肥物质科学研究院举行媒体开放日，发布了三项具有自主知识产权的“黑科技”。

项目一

激光雷达让PM2.5和臭氧“无所遁形”

通过向空中发射激光，便能知道大气中PM2.5和臭氧的状况。4月3日，在中国科学院合肥物质科学研究院举行媒体开放日上，发布了“大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统研制与应用示范”项目的最新科研成果。

记者获悉，该项目是科技部设立的国家重大科学仪器开发专项，由中科院合肥研究院安光所牵头承担。近日，该项目通过由科技部组织的综合验收。此项“合肥造”的激光雷达技术，扭转我国大气污染激光雷达监测设备长期依赖进口的局面，为我国科学和精准治霾提供技术支撑。

监测PM2.5和臭氧的“激光哨兵”

空气质量问题是社会关注热点，而大气细粒子和臭氧是衡量大气污染程度的重要指标。其中，大气细粒子的主要成分就是大家熟知的PM2.5。

中科院合肥研究院安光所环境光学研究中心副主任张天舒研究员表示，实现对大气细粒子和臭氧的精准监测，能够帮助人们准确全面掌握大气污染状况，可为我国大气环境实时监测能力建设和数据分析提供了可靠的技术手段。

“我们利用激光雷达技术，将激光射到大气上，从而获得大气里各种参数，比如PM2.5在空中有多高，浓度是多少等等。”张天舒介绍，本项目研制的车载激光雷达系统可快速获取区域大气剖面，分析污染生消过程和跨界输送，在城市环境监测执法方面的应用过程中发挥作用。车载系统与地基、机载等多平台仪器的联合观测，实现了大气污染的精确溯源，为政府部门制定管控措施提供了科学数据，支撑了大气污染防治的科学决策和精准施策。

“合肥造”激光雷达技术打破国外垄断

长期以来，对大气细粒子和臭氧的监测仪器依赖进口。经过多年攻关，此次由中科院合肥研究院安光所研发的探测技术和设备，具有自主知识产权，在技术取得突破，打破国外垄断。

张天舒介绍，该项目组突破了激光雷达专用系列化光源、高速瞬态记录仪、雷达系统集成及工程化、数据反演和行业应用方法等关键技术，形成了具有自主知识产权的国产化激光雷达设备，开发了系列型号的细粒子激光雷达和臭氧激光雷达，为环保、气象、科研、灾害预警和国家安全等部门提供了先进技术和高端仪器。

“项目的投入运用，推动了我国环境立体监测市场的蓬勃发展，彻底扭转了激光雷达设备长期依赖进口的局面。”张天舒说。

助力合肥综合性国家科学中心在环境领域布局

当前，该项目技术成果已运用于我国大气环境探测。

张天舒说，项目组分别在京津冀及川渝地区建立了由16台和12台激光雷达组成的观测网，并把区域组网数据与空气质量模式三维同化，为实现快速定位污染源等科学管理与决策提供了支持。该项目还进行了沿海、海洋观测，如澳门车载激光雷达走航观测、中韩船载激光雷达走航观测等外场观测实验，为我国在海洋大气环境问题上争夺国际话语权提供了依据。此外，项目组还在北京2014年APEC峰会、北京2015年阅兵式、杭州2016年G20峰会、厦门2017年金砖会议、上海2018年进博会等国家重大活动中承担了空气质量保障和效果评估工作。

同时，记者了解到，激光雷达探测技术还将加入全高程大气参数和痕量成分探测系统建设，助力合肥综合性国家科学中心在环境领域的布局。下一步，项目团队还将不断创新，持续推出高端立体监测设备，助力科学治霾，精准治霾，推动空气质量持续改善。

项目二水循环研究“黑科技”组团来袭

作为本次媒体开放日发布的另一科研成果——“水相关气象要素探测设备工程化研发和产业化”项目，目前已在合肥通过验收。

在气象行业里，从突发强对流天气监测预警、中短期天气预报到中长期的天气气候预测都与水相关要素息息相关，其中，对水相关气象要素观测有迫切需求的主要来自防汛、抗旱气象服务，以及天气气候预报预测。

中科院合肥研究院安光所大气光学研究中心副主任刘东研究员介绍，项目组首创提出采用激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪来分别探测大气水汽廓线、云和降水，获得高时间分辨、全相态探测和昼夜连续的水相关气象要素，为气象站点提供一体化的探测设备。

在项目完成过程中，项目组突破了多项共性关键技术，提出了水汽激光雷达自标定创新方法，突破了全天空云量自动观测设备中多次高动态曝光合成图像的关键技术。针对气象行业需求，形成了大气水汽-气溶胶激光雷达、全天空云图仪和降水天气气象仪三种产品。下一步，该项目组还计划在精细降水预报、精准气象监测、光伏发电短临预报、机场起降天气预警等方面展开更多的应用研究。

项目三“无人版滴滴”项目年内实现量产

车上没有司机，当乘客想用车，通过手机APP一键叫车，车辆就自己开到指定地点接客，再将乘客送往目的地。

在本次媒体开放日上，记者从中科院合肥技术创新工程院获悉，智能移动机器人中心技术团队已攻克无人驾驶摆渡车的关键核心技术，大幅降低了车辆生产成本，使其具备了量产条件。该车是目前国内首款可实现量产的低成本无人驾驶摆渡车。对这一项目成果，本报曾独家报道。（3月6日合肥晚报A12版《首批“合肥造”无人驾驶摆渡车将量产》）

据介绍，无人驾驶摆渡车类似无人版“滴滴”，无需司机，乘客即可通过手机APP一键叫车，车辆具备自动驾驶、手机约车、自动充电、自动泊车以及路线自选、景点语音解说等多重功能，可应用于机场、工厂、景区、学校等多种场所，实现短距交通出行的智能与便利。

值得一提的是，目前团队已成功将无人驾驶摆渡车的单台生产成本控制在10万元以内，在行业内具有极大的价格优势，突破了无人驾驶从高额研发到低成本量产的行业瓶颈。

2018年，团队借助创新院科技成果转化平台优势，孵化成立合肥中科智驰科技有限公司（简称“中科智驰”），将项目推向市场。目前，中科智驰已与省内主机厂家达成合作意向，预计今年首批无人驾驶摆渡车即将实现量产，并投入实际应用。同时，公司将在合肥打造一个无人驾驶摆渡车示范区，建成后，市民可以近距离体验无人驾驶技术，了解无人驾驶科普知识。

王天昊 合肥晚报 ZAKER合肥记者 蒋瑜香 文/图

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