P+F洗车机传感器柔性/弹性传感材料、器件及应用研究获进展柔性传感器技术是极具挑战和潜力的发展方向，在人工智能、医疗健康等领域有着广阔的发展前景。随着人机交互、运动健康监控等细分领域的快速发展，相关产品对传感器提出了更高的要求，迫切需要具有柔韧、可弯曲、可拉伸、可回复特性的弹性传感技术，以满足人体穿戴舒适性的需求。研究人员依托中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中科院磁性材料与器件重点实验室，针对上述需求，聚焦信息感知关键弹性传感器和信息传输关键弹性导体的研发。
（P+F 超声波传感器 UC4000-30GM-IU-V1-HA）
参数化接口，用于通过服务程序 ULTRA 3000 根据具体应用调整传感器设置,模拟电流和电压输出,可调声功率和灵敏度,温度补偿,已通过 UL 认证，可用于 Class I/Div 2 环境
感应范围 : 200 ... 4000 mm 调整范围 : 240 ... 4000 mm 死区 : 0 ... 200 mm 标准目标板 : 100 mm x 100 mm 换能器频率 : 大约 85 kHz 响应延迟 : 最短 145 ms
440 ms，出厂设置 绿色 LED : 常亮：通电
闪烁：待机模式或程序功能检测到物体 黄色 LED 1 : 常亮：物体在评估范围内
闪烁：程序功能 黄色 LED 2 : 常亮：在检测范围内有物体时
闪烁：程序功能 红色 LED : 常亮：温度/编程插头未连接
闪烁：发生故障或编程功能没有检测到物体 温度/示教连接器 : 温度补偿 ， 评估范围编程 ， 输出功能设置 工作电压 : 10 ... 30 V DC ，纹波 10 %SS 功耗 : ≤ 900 mW 接口类型 : RS 232， 9600 Bit/s ， 无奇偶校验，8 个数据位，1 个停止位 同步频率 : 输出类型 : 1 路电流输出 4 ...20 mA
1 路电压输出 0 ...10 V 分辨率 : 评估范围 [mm]/4000，但是 ≥ 0,35 mm 特性曲线的偏差 : ≤ 0,2 % 满量程值 重复精度 : ≤ 0,1 % 满量程值 负载阻抗 : 电流输出： ≤ 500 Ohm
电压输出： ≥ 1000 Ohm 温度影响 : ≤ 2 满量程值的 %（带温度补偿）
≤ 0.2%/K（无温度补偿） 符合标准 : 标准 : EN 60947-5-2 UL 认证 : CSA 认证 : CCC 认证 : 额定电压 ≤ 36 V 时，产品不需要 CCC 认证/标记 环境温度 : -25 ... 70 °C (-13 ... 158 °F) 存储温度 : -40 ... 85 °C (-40 ... 185 °F) 连接类型 : 缆线连接器 ， M12 x 1 ， 5 针 ， 4 线 外壳直径 : 35 mm 防护等级 : IP65 材料 : 注意 : 单个组件：UC-4000-30GM-IUR2-V15；V1-G-2M-PVC；ADAPT-ALUM*-M30X1/2 NPT/HB****
泰安洗车机传感器摘要：为了实现无线传感器网络节点内部、节点与节点之间的有效通信，在采用Atmel公司的ATZB-900-B0在无线通信硬件模块和IEEE 802.15.4 MAC协议栈的基础上，根据定位网络的应用需求以及数据命令的用途，制定节点消息格式、消息类型和消息内容，明确消息的具体走向，确定节点的应用层框架结构。通过超声波相关的测距定位算法来对网络节点的测距性能和定位系统性能进行实验分析。定位实验结果表明，节点的平均定位误差为0.27m，最大定位误差为0.76m。
含税运洗车机传感器测试实验分别在-40 ℃、-20 ℃、0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、85 ℃的情况下进行，红线和黑线表示穿过传感器的正负两个输电线，传感器测量的是两个输电线电流的差值。红线接22 mA的恒流电流源，黑线接2 mA的恒流电流源，穿过传感器时两条线的方向相反放置，模拟20 mA的漏电流情况。把测试用的传感器放入高低温试验箱，在测点温度时保持两个小时，测量各个温度下的输出。实验数据如表1所示。
P+F洗车机传感器基于电力线通信的光伏电站漏电监测系统设计摘 要：分布式光伏电站线路绝缘漏电故障一直是光伏电站的技术难点，尤其是从光伏电池阵列到并网逆变器的各个环节中，布线复杂，环境恶劣。针对传统监测技术的弊端，提出了一种基于电力线通信的分布式漏电监测系统。系统采用电力线通信技术结合传感器技术的方式，完成了采集节点和中央监测终端软硬件的设计与优化，实现了对采集点漏电流数据的收集和传输，并对系统进行了不同温度条件下的准确率的测试。通过实验验证，系统的可靠性均在97％以上，能有效地监测分布式光伏电站的漏电情况。
泰安洗车机传感器监测系统的准确度主要受两部分制约；其一为传感器的稳定性以及准确度，霍尔传感器的温漂问题是影响输出稳定性的的主要因素，在本文的开头部分对温漂问题提出了改进的方法；其二为电力线载波信道的干扰问题，诸如噪声、衰减以及阻抗。为了测试系统的稳定性和精度，本系统做了关于传感器的高低温实验以及传输信道的信号质量的测试。
含税运洗车机传感器基于单片机的环境监测系统设计电路图设计了一款基于AT89S52单片机的环境监测系统,介绍了该系统的工作原理和设计方法.该系统以光敏电阻,温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101组成环境参数检测电路,经单片机处理后送LCD显示,实现对环境参数的实时监测,采用4×4矩阵按键设置环境参数范围,超出设定范围可发出警报提醒外界进行干预控制.实验测试表明,设计的样机系统实现了对环境的测量和控制,可靠性高且达到了良好的效果,可广泛用于家电,农用大棚等控制领域.
人体的神经肌肉活动均伴随着电生理信号的产生，电生理传感器可用于不同频率神经肌肉电生理信号的捕捉。对肌肉电信号的准确获取，一方面可以用于评估肌肉的健康状态，另一方面也可以用于计算评估人体瞬时的动作意图，进而去控制外部设备，如假肢和外骨骼等。实验结果显示，柔性LAMBA电生理传感器可以准确捕捉到肌肉电信号，并且相比于相同方法制备的单菌或金薄膜传感器显示了更好的信噪比。
本文综述了石墨烯和碳纳米管气凝胶合成，以及气凝胶传感器在生物医学应用方面的最新进展。碳基气凝胶具有多孔结构、高比表面积、低检测限、高灵敏度、快速响应、高回收率等优良特性，是制备高性能传感器的理想材料。因此，我们可以得出这样的结论:低维活性组件与三维多孔结构的结合是有效的，可以为气凝胶提供有趣的特性，从而在传感器应用中具有潜在优良性能。虽然在实验室研究中取得了重要的成功，但气凝胶传感器仍然面临一些挑战：
日期巡视器国家探测星球行驶距离/km当前是否工作1970月球车1号苏联月球10.54否1973月球车2号苏联月球39.0否1997旅居者号美国火星0.10否2004勇气号美国火星7.73否2004机遇号美国火星45.16否2012好奇号美国火星26.80(1)是2013玉兔号中国月球0.11否2019玉兔二号中国月球0.84(2)是2021毅力号美国火星2.83(1)是2021祝融号中国火星1.30(3)是注：(1)截至2021-12-22; (2)截至2021-09-29; (3)截至2021-12-01。表选项 3.2 地外天体巡视器探测需求与关键技术地外天体无人探测车的长时间安全运行，需要其能够在未知环境下寻找到风险最小的行进路线，为完成预定科学探测任务提供支撑。巡视器主要是通过自身所配备的相机、惯导、雷达等传感器，并结合轨道器、着陆器、飞行器等其他外部探测器的辅助来实现环境的自主感知与导航定位，为控制系统开展障碍规避、路径选择等提供决策支持，保障无人探测车的自主安全巡视[86]。3.2.1 巡视器自主环境遥感感知巡视器的环境感知主要包括地形三维重建与障碍识别。苏联的月球车1号和2号主要是以相机获取的影像为参考，依赖地面控制人员的目视解译及远程控制实现月表运动，之后的无人巡视器开始广泛使用基于视觉的地形三维重建技术实现巡视器的自主避障与导航[87]。地形三维重建是巡视器行走与探测的基础，主要是利用搭载的导航、全景和避障相机等获取的双目立体影像进行三维制图，生成巡视器周围较大范围的地形信息，最终形成如数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、地表粗糙度图、坡度图等制图产品。结合巡视器位姿信息等，可以支撑路径规划任务以保障巡视器的安全运行[88]。地形三维重建任务的基本原理是利用立体相机获取的图像对，通过立体匹配算法计算出同名像点并得到视差图，然后基于前方交会获取物方点在空间中的三维坐标信息，并进一步生成局部范围的数字高程模型，为判断场景中障碍物、巡视器导航定位提供有力支持[86]。美国的勇气号、机遇号、好奇号三者在视觉导航硬件、立体匹配算法等方面基本一致，三维重建任务中均采用了以绝对值算法为匹配测度的立体匹配算法[87, 89]。中国的玉兔号/玉兔二号生成DEM产品的主要流程则是：将获取的立体影像结合影像的姿态和方位参数生成核线影像; 对立体影像进行稀疏匹配并利用光束法平差优化影像的位姿信息；在稀疏特征点的基础上进行密集匹配获得密集匹配点，进而利用影像位姿信息进行前方交会，求取密集匹配点的三维坐标；根据三维点覆盖范围进行矩形分块并使用克里金插值法生成站点区域的DEM[90]。障碍识别则主要是基于立体相机影像及其派生产品，最基本的方法是通过立体影像生成的数字高程模型进行障碍探测，其已在工程任务中广泛使用。3.2.2 巡视器自主视觉导航定位巡视器高精度空间定位是其顺利开展各类探测与研究任务的重要前提[91]。现有的巡视器定位方法主要包括无线电定位法[92]、航迹推算定位法[93]、天文定位法[94]、视觉定位法[95]4种方法[86]。随着人工智能、计算机视觉等相关领域的高速发展，现有的巡视器控制系统都广泛集成了基于视觉信息的导航定位模块，依赖巡视器搭载的立体相机实现地外天体巡视器的自主导航定位[96-97]。视觉里程计是视觉定位法的典型代表，通过获取巡视器连续的立体影像再利用匹配方法寻找前后帧立体影像间的同名点，进而根据同名点分布位置计算序列影像间的巡视器位姿变化信息来实现巡视器的连续定位[98]。此外，视觉里程计还能够进一步与巡视器自带的惯导、轮速计数据进行融合以提升巡视器定位的精度及可靠性，如玉兔号月球车利用视觉与惯导相结合的方式实现了局部导航定位1%的精度[99]。美国的勇气号和机遇号同样结合了两者的优势，以降低在地形较光滑或斜坡等地巡视器车轮打滑所引入的误差并提升定位性能[100]。我国的天问一号火星车也采用了视觉里程计定位技术，提高自主导航定位精度[101]。此外，距离较近的相邻导航站点间获取的立体影像也可用于解算巡视器相对位姿的变化，该方法已应用于我国玉兔号月球车定位[102-104]。近年来，以SLAM(simultaneous localization and mapping)技术为代表的新型视觉导航定位方法得到了快速的发展和广泛的应用，形成了丰富的视觉导航定位解决方案，如Mono-SLAM、ORB-SLAM系列等[105]。其中，闭环检测通常是SLAM系统中的核心关键技术之一，它的成功应用有效消除了视觉里程计引入的相对误差累积。但针对地外天体巡视探测等通常来说为无回访的任务，闭环检测往往难以适用，从而限制了SLAM技术在深空探测中的应用。此外，在已知卫星DEM或局部地形等外部参考信息的情况下，也可以影像匹配定位的方式将巡视器获取的影像与轨道器、降落器、飞行器等获取的空中影像进行匹配，从而确定巡视器在地图中的位置。JPL于1997年提出了综合利用轨道器、着陆器、巡视器等多源影像数据协同生成DEM以实现地图构建和导航定位的概念[106]。文献[107]利用火星巡视器影像获取的DEM等实现了与轨道器HiRISE影像的高精度匹配，定位精度可优于卫星影像一个像素。在美国Mars 2020任务中，除了常规的地面巡视器外，NASA还将一架名为机智号的无人机送往了火星[108-109]。据此，文献[108]提出了一种空地影像匹配算法对巡视器在无人机生成的局部地图中的位置进行估计。针对利用无人机探测具有大气条件的地外天体这一新途径，笔者团队提出了一种轨道器-无人机-巡视器影像协同的多分辨率影像匹配绝对定位框架，能够有效地实现轨道器全局坐标系下的巡视器绝对定位。在同济大学月球与深空探测精密测绘综合实验场开展了巡视器定位仿真试验，试验结果验证了本文的可行性，能够为后续我国开展类似工程任务提供参考。4 总结与展望深空探测是世界各航天强国进行空间探索和科技创新的战略制高点，我国在深空探测领域取得了举世瞩目的成就，其中测绘遥感为深空探测任务的成功提供了关键的空间信息技术支撑，深空探测已成为测绘遥感科学与技术的前沿和新战场。结合目前现状分析和未来深空探测任务需求，地外天体测绘遥感还面临多方面的挑战和发展突破。在环绕遥感测图方面，结合大数据、云计算、深度学习等新技术，对影像、激光等海量轨道器遥感数据的自动化处理和融合测图是亟须突破的关键技术。月球与火星等地外天体已有全球控制网精度不高，需要利用最新获取的遥感数据进行全球构网平差提高全球控制网精度，这对于未来深空载人探测和科研站建设尤为重要。此外，我国探月工程四期围绕月球南极开展，亟须研究南极多阴影复杂环境下的精细三维测图方法，为我国月球南极探测提供精准空间信息支撑。在着陆导航避障方面，未来探测任务将着陆探测先验知识缺失或不完备的天体或区域为着陆自主导航避障带来巨大挑战，例如月球南极探测、木星探测、未知环境小行星探测等，此外，采样返回、精确定点着陆等科学探测任务将对自主导航避障技术提出更高的性能要求。因此，提高自主导航避障的智能化和精细化是后续研究的主要目标，多源传感器最优融合的着陆导航与主被动式光学成像综合的遥感避障等技术方面仍需重点深入研究，从而实现深空着陆探测全过程系统级的自主导航遥感避障。在巡视器环境感知与导航定位方面，早期巡视任务为保障巡视器安全往往选择平坦地形作为探测路线，未来探测任务将进一步考虑地形复杂但科考价值丰富的目标。面向更加复杂环境下的巡视器自主感知与导航定位需求，需要进一步综合利用多源多传感器数据提升环境感知与导航定位的精度，同时充分利用以深度学习、SLAM等为代表的人工智能技术，进一步提升巡视器自主探测能力，保障巡视器在各种极端环境下的安全高效运行。致 谢感谢国家航天局探月与航天工程中心、中国航天科技集团、中国科学院等单位的合作。参与本文工作的还有同济大学航天测绘遥感与深空探测研究团队的其他成员，在此一并表示感谢。作者简介第一作者简介：童小华(1971-), 男, 博士, 教授, 从事航天测绘遥感与深空探测方面的研究。E-mail: xhtong@tongji.edu.cn
当前，国内外的高校、科研机构以及其他组织已经开发出很多成熟的WSN定位系统。如Active Badge、Active Bat系统、AHLos系统、SpiderBat系统等[2-3]。其中，国内关于定位方法和技术的研究比较多，国外的研究开展的比较早，很多定位系统已经走出实验室，投入商业化应用。但仍存在节点测距范围有限、定位精度不高等关键技术问题。目前，常用的定位技术主要是基于红外测距、RSSI检测、声波以及超声波测距的定位技术，主要是室内环境中应用。红外信号的穿透性差，容易受到环境因素的影响，传输距离短，需要大量的传感器节点，定位系统的成本较高。因此，在完成测距定位的同时，开发一个简单实用、操作便捷的定位监控系统也非常重要[4-7]。
