本书分析了电子信息领域近期至2016年度的科技发展情况，综合阐述了国内外电子信息领域科技重要突破及标志性成果，为我国科技人员准确把握电子信息领域发展趋势提供参考，也为我国制定电子信息科技相关发展战略提供支撑。全书分“总论”和“专题”两部分。总论较宏观地讨论了电子信息领域科技全球发展态势、我国发展现状和发展展望；专题分别对“微电子光电子”“光学工程”“感知”“测试计量”“电磁空间”“网络与通信”“信息安全”“水声工程”“电磁场与电磁环境效应”“控制”“认知”“计算机系统及软件”和“计算机应用”等13个专题方向在全球发展态势、我国发展现状、我国未来展望以及热点亮点工作等方面进行了具体探讨。
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《中国电子信息工程科技发展研究（综合篇）》编写说明
总论
第一部分 全球发展态势 3
一、宏观态势 3
（一）各国继续强化电子信息发展布局，加快抢占数字时代发展先机 3
（二）电子信息科技正处于群体突破前夜，工程科技开创体系化创新时期 4
（三）大数据重新定义工程科技新范式，开源开放重塑技术发展模式 5
（四）电子信息技术与各行业深入融合应用，加速构建现代产业体系 6
（五）电子信息科技深刻改变人类生产生活方式，加速社会现代化进程 6
二、相关态势 7
（一）集成电路开启超摩尔探索，大规模集成技术引领光电子发展 7
（二）光学工程呈现多元、多极发展态势，激光应用深度和广度不断拓展 8
（三）遥感手段与范围不断拓展，全球化、精细化探测引领未来技术方向 8
（四）传感器日益成为信息技术重要基础，集成化、智能化成为重要方向 9
（五）高精密计量测试紧密围绕行业应用，促进电子信息产业质量提升 10
（六）雷达加速网络化智能化发展，孕育全新一代雷达体系 11
（七）人网物三元万物互联飞速演进，软定义大带宽广覆盖引领未来 11
（八）网络安全向主动和动态防御转变，管防控一体化全面发展 12
（几）海洋战略引领水声装备快速发展，产业规模持续增长 13
（十）制电磁权争夺激烈，新型电磁材料和器件高速发展 13
（十一）大数据驱动人工智能新高潮，信息物理系统加速控制系统智能化 14
（十二）高性能计算和先进存储加速突破，计算机应用开启智能时代 15
第二部分 我国发展现状 16
一、发展环境 16
（一）重视顶层规划，完善政策支撑体系 16
（二）创新和应用双轮驱动，加快建设科技强国 18
（三）坚持市场导向，创新产业发展思路 20
二、技术现状 21
（一）移动芯片带动设计优势向制造和封测扩散，光子集成技术快速发展 21
（二）光学技术与应用稳健发展，科技创新成果走在前沿 21
（三）遥感技术与国际同步，初步形成体系化发展 22
（四）航天核心传感器实现自主可控，“智慧+”驱动感知领域加速创新 23
（五）电子信息仪器仪表体系形成，计量测试技术和应用水平快速提升 23
（六）雷达系统技术与国际同步发展，基础技术追赶先进水平 24
（七）网络与通信成为自主创新典范，从跟随模式加速转向创新引领 25
（八）网络安全自主可控进一步提升，理念和防御技术创新迎来突破 25
（几）水声技术装备种类齐全，突破传统领域加快赶超步伐 26
（十）电磁兼容及防护技术创新突破，电磁制衡能力大幅提升 26
（十一）新型控制技术广泛应用，控制系统智能化水平显著提升 27
（十二）人工智能技术与产业加速追赶，数据资源优势日益凸显 27
（十三）高端计算多点突破，智能终端系统多元化创新 28
（十四）计算机应用技术整体跃升，产业智能化发展特征明显 29
三、产业现状 29
（一）产业发展势头强劲，产业集聚效应明显 29
（二）新模式新业态打造新动能，两化融合协同效应初显 31
第三部分 我国发展展望 34
一、发展思路 34
二、发展重点 36
（一）强化集成电路工艺基础创新，加强光电子芯片及器件研发 36
（二）深化光学前沿基础问题研究，加快高新技术工程应用转化 37
（三）持续提升空间、时间、光谱分辨率，遥感数据进一步精细化 37
（四）推进低端传感器集约化发展，提升中高端传感器产业竞争力 38
（五）研究基于量子物理的新一代计量基标准，提升测试计量和仪表水平 38
（六）雷达性能提升与功能扩展并行，提升体系对抗能力 39
（七）探索未来网络与通信革命性技术体系，构建陆海空天一体化网络 39
（八）构建安全态势感知与防御体系，加快物联网和工控安全创新 40
（九）完善水声装备体系化建设，推动军民融合深度发展 40
（十）电磁环境效应机理与体系化防护研究并重，推进大型基础平台研制 41
（十一）促进智能信息空间与控制技术深度融合，实现“无缝智能” 41
（十二）推动人工智能范式融合，研发新型认知计算基础软件开源平台 42
（十三）协同发展E级高性能计算与存储系统，加快创新新型终端系统技术 42
（十四）推动计算机应用技术协同创新，培育智慧产业快速发展 43
参考文献 43
专题
专题一 微电子光电子 47
编写说明 48
专家组和撰写组名单 49
专题研究 51
一、全球发展态势 51
二、我国发展现状 53
三、我国未来展望 55
四、我国热点亮点 56
（一）系统集成芯片设计技术 56
（二）微电子封装技术 58
（三）微电子机械系统技术 59
（四）微波光电子技术与集成 61
（五）光电光纤传感器 62
（六）光电子技术军事应用 63
专题二 光学工程 65
编写说明 66
专家组和撰写组名单 67
专题研究 69
一、全球发展态势 69
（一）固体激光技术向多极化发展 69
（二）红外技术向军用和民用领域持续拓展 69
（三）新型光学系统和仪器不断涌现 70
（四）光波精密调控将获得突破 70
（五）量子计算技术已初见端倪 70
（六）激光增材制造推动工业制造水平到全新的高度 71
（七）空间激光通信技术成为实现天地一体化的重要手段 71
（八）光学观测成为空间观测最重要的手段 71
二、我国发展现状 71
（一）光学工程前沿领域地位逐步提高 72
（二）大力支持科研立项与成果积累 72
（三）光学制造行业发展迅速 75
三、我国未来展望 76
（一）我国将在基础科研领域形成一批重要成果 76
（二）我国激光增材制造产业将进入快速发展阶段 76
（三）我国空间激光通信将步入实用化 76
（四）光纤通信将在技术和应用层面实现多项系统级创新 76
（五）光学技术将进一步提升我国军事斗争和反恐维稳能力 77
（六）我国红外成像将实现广泛应用 77
四、我国热点亮点 77
（一）大口径光学加工技术 77
（二）空间激光通信技术 79
（三）星载激光测距技术 83
（四）高功率激光器技术 85
（五）高性能红外成像技术 86
（六）量子成像技术 88
参考文献 89
专题三(1) 感知-遥感 91
编写说明 92
专家组和撰写组名单 93
专题研究 95
一、全球发展态势 95
（一）体系化部署面向全球变化科学研究的遥感观测计划 95
（二）高度重视遥感数据和定量遥感产品的质量控制技术 95
（三）遥感信息产业正在迈入快速发展关键时期 96
二、我国发展现状 96
（一）遥感技术全球化观测战略布局有待进一步优化 96
（二）遥感数据及信息产品质量控制技术的重视有待进一步加强 96
（三）遥感信息社会化、大众化服务水平和能力有待进一步提升 97
三、我国未来展望 97
（一）遥感技术及应用发展正在向“高精度”“社会化”方向迈进 97
（二）遥感技术未来发展重点 97
四、我国热点亮点 98
（一）遥感技术及应用的前沿共性问题 98
（二）可见光高分辨率成像技术及应用 99
（三）航天测绘成像技术及应用 102
（四）航空光学遥感技术及应用 103
（五）红外成像/探测技术 103
（六）高光谱成像技术及应用 105
（七）合成孔径雷达技术及应用 106
（八）激光遥感技术及应用 108
（几）微波遥感技术及应用 109
（十）遥感技术气象海洋应用 110
（十一）遥感技术军事应用 111
（十二）遥感技术国土资源与生态环境应用 112
参考文献 113
专题三(2) 感知-传感器 115
编写说明 116
专家组和撰写组名单 117
专题研究 119
一、全球发展态势 119
（一）全球传感器产业进入快速增长期 119
（二）科技进步和市场需求持续驱动传感器技术创新 120
（三）智能传感器发展带动集成电路的发展 120
（四）全球传感器产业进一步集中，我国传感器技术和产业有长足发展 120
二、我国发展现状 120
三、我国未来展望 121
四、我国热点亮点 122
（一）可见光传感器 122
（二）红外传感器 123
（三）紫外传感器 125
（四）太赫兹传感器 127
（五）力学传感器 128
（六）磁学传感器 129
（七）电学传感器 130
（八）声学传感器 132
（几）化学生物传感器 134
（十）集成组合Combo传感器 135
参考文献 136
专题四 测试计量 141
编写说明 142
专家组和撰写组名单 143
专题研究 145
一、全球发展态势 145
二、我国发展现状 148
（一）信息通信领域测试计量 148
（二）无线传感与测试计量 149
（三）智能制造相关测试 150
（四）时频计量 150
三、我国未来展望 150
四、我国热点亮点 153
（一）无线通信测试 153
（二）光学和光通信测量 155
（三）量子计量与测量 156
（四）时间频率计量 157
（五）大数据和高性能计算测试 158
参考文献 159
专题五 电磁空间 165
编写说明 166
专家组和撰写组名单 167
专题研究 169
一、全球发展态势 169
（一）雷达系统技术 169
（二）雷达对抗技术 170
（三）雷达信号处理技术 171
二、我国发展现状 171
（一）雷达及雷达对抗技术与国外同步发展 171
（二）基础技术发展良好，尚需追赶国际先进水平 172
三、我国未来展望 172
（一）雷达系统技术 172
（二）雷达对抗技术 173
（三）雷达信号处理技术 173
四、我国热点亮点 173
（一）雷达系统技术 173
（二）雷达对抗技术 180
（三）雷达信号处理技术 184
参考文献 187
专题六 网络与通信 189
编写说明 190
专家组和撰写组名单 191
专题研究 193
一、全球发展态势 194
（一）前沿创新 194
（二）技术创新 195
（三）产业发展 196
二、我国发展现状 196
（一）前沿创新 196
（二）技术创新 197
（三）产业发展 197
（四）机遇挑战 198
三、我国未来展望 199
（一）前沿创新 199
（二）技术创新 199
（三）产业发展 199
四、我国热点亮点 200
（一）移动通信 200
（二）数据通信 202
（三）光纤通信 204
（四）移动互联网 205
（五）物联网 207
参考文献 208
专题七 信息安全 211
编写说明 212
专家组和撰写组名单 213
专题研究 215
一、全球发展态势 215
（一）从被动防御向主动防御转变，主动防御技术多样化发展 215
（二）安全白动化与智能化程度提高，趋向管防控一体化与云管端协同 215
（三）大数据技术与安全技术融合成为2016最大热点 216
（四）全球工拴网络、移动支付等重点领域安全技术取得多方面进展 217
（五）量子密钥分发技术获得突破性进展，同态加密与区块链技术各有发展 217
二、我国发展现状 218
（一）芯片、操作系统、安全整机等自主可控技术领域取得较大进展 218
（二）主动免疫防御、拟态防御和量子计算等自主创新进入世界前列 219
（三）我国在云计算、大数据等网络安全对抗技术方面快速发展 220
三、我国未来展望 221
（一）发展思路 221
（二）目标导向 222
（三）发展路径 222
（四）重点任务 222
四、我国热点亮点 222
（一）主动防御技术 222
（二）云安全技术 224
（三）大数据安全技术 225
（四）量子通信 226
参考文献 227
专题八 水声工程 229
专家组和撰写组名单 230
专题研究 231
一、全球发展态势 231
二、我国发展现状 232
三、我国未来展望 233
四、我国热点亮点 233
（一）海洋声学的建模与实验研究 233
（二）声呐技术 236
（三）水中目标特性与声隐身技术 238
专题九 电磁场与电磁环境效应 241
编写说明 242
专家组和撰写组名单 243
专题研究 245
一、全球发展态势 245
（一）电磁场理论与多学科交叉，新概念、新机理、新方法持续突破 245
（二）电磁环境效应被提升为国家战略安全的要素 246
（三）电磁环境效应成为技术垄断和贸易壁垒的利器 247
二、我国发展现状 248
（一）基础研究薄弱，仿真预测技术手段不全 248
（二）电磁环境效应作用机理研究不深入 248
（三）新材料、新器件不能满足发展需求 249
（四）电磁环境效应标准体系尚不完善 249
三、我国未来展望 250
（一）发展思路 250
（二）发展路径 250
四、我国热点亮点 251
（一）短波电磁环境治理 251
（二）电磁防护仿生新技术 253
（三）电磁防护材料技术 257
（四）电磁场天线技术 260
（五）电磁兼容设计技术 262
（六）计算电磁学 265
参考文献 267
专题十 控制 273
编写说明 274
专家组和撰写组名单 275
专题研究 277
一、全球发展态势 278
二、我国发展现状 280
三、我国未来展望 281
（一）发展思路 281
（二）目标导向 282
（三）发展路径 282
（四）重点任务 283
四、我国热点亮点 283
（一）共融机器人技术 283
（二）流程工业知识自动化 285
（三）离散制造智能工厂 288
参考文献 291
专题十一 认知 293
编写说明 294
专家组和撰写组名单 295
专题研究 297
一、全球发展态势 297
二、我国发展现状 298
三、我国未来展望 299
（一）发展思路 299
（二）目标导向 300
（三）发展路径 300
（四）重点任务 300
四、我国热点亮点 301
（一）知识学习与推理技术 301
（二）深度学习 303
（三）类脑智能技术 306
（四）群智认知技术 308
（五）认知增强的可视分析技术 312
（六）混合智能技术 314
参考文献 317
专题十二 计算机系统及软件 319
编写说明 320
专家组和撰写组名单 321
专题研究 323
一、全球发展态势 323
（一）高性能计算技术研究不断深入，主要国家加快相关布局 323
（二）容器技术带动云计算迭代升级，大规模分布式存储进入创新高峰 324
（三）下一代计算终端形态酝酿创新，呈现泛终端发展态势 324
二、我国发展现状 325
（一）计算机系统与软件技术进步明显，基础技术和元器件仍有差距 325
（二）终端产品规模增长迅速，产业整体生态影响力不高 326
（三）智能技术同计算系统与软件加速融合，部分 领域处于世界前列 326
三、我国未来展望 326
（一）加强计算系绕技术创新，逐步解决基础器件、产业生态等问题 326
（二）积极抢占计算系统与软件技术前沿阵地 327
四、我国热点亮点 327
（一）高性能计算技术/应用 327
（二）存储系统技术/应用 329
（三）云计算技术 331
（四）搜索引擎技术 333
（五）新型终端系统技术 335
（六）终端安全技术 337
参考文献 339
专题十三 计算机应用 341
编写说明 342
专家组和撰写组名单 343
专题研究 345
一、全球发展态势 345
（一）世界各国制定战略规划与政策，促进计算机应用与产业融合 345
（二）技术创新呈现交叉融合、注重产业应用新态势 345
（三）新产业、新业态不断涌现 346
二、我国发展现状 346
（一）国家顶层战略规划及配套政策持续完善，有力推动了计算机应用发展 346
（二）计算机应用技术广度与深度进一步提升 347
（三）计算机应用推动相关产业领域快速发展 348
三、我国未来展望 348
四、我国热点亮点 349
（一）智能制造应用领域 349
（二）智慧道路交通应用领域 351
（三）电子商务应用领域 353
（四）深度学习技术 354
（五）深度情景感知技术 356
（六）人机交互技术 357
参考文献 359
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