目錄
《中國電子信息工程科技發(fā)展研究2017》編寫說明
總論
第一部分全球發(fā)展態(tài)勢3
一、宏觀態(tài)勢3
（一）電子信息工程科技驅動新一輪技術革命，重塑全球競爭新格局3
（二）電子信息工程科技孕育創(chuàng)新突破點，加速迭代推進技術新發(fā)展4
（三）電子信息工程科技深度融入各行業(yè)，拓展經濟社會發(fā)展新空間5
（四）電子信息工程科技加快社會現(xiàn)代化，推動人類文明進步新進程6
二、相關態(tài)勢7
（一）新興應用加速微電子技術創(chuàng)新，大容量高速率技術引領光電子發(fā)展7
（二）激光的技術、產業(yè)及應用持續(xù)迅猛發(fā)展，光學工程多個方向發(fā)展前景廣闊7
（三）遙感體系與信息大數(shù)據(jù)更加緊密，應用定量化需求迫切8
（四）科技進步和市場需求持續(xù)驅動，傳感器市場規(guī)模不斷擴大9
（五）計量測試技術取得多方面進展，促進電子信息產業(yè)質量提升9
（六）戰(zhàn)略需求牽引促進雷達發(fā)展，技術平臺體制不斷推陳出新10
（七）人網(wǎng)物三元萬物互聯(lián)飛速演進，大融合大連接新智能引領未來11
（八）網(wǎng)絡安全技術創(chuàng)新迭代高度活躍，新興領域網(wǎng)安防御技術全面推進12
（九）軍事需求推動水聲理論日趨成熟，信息技術加速聲吶系統(tǒng)演進13
（十）全球制電磁權爭奪激烈，新型電磁材料和器件高速發(fā)展13
（十一）大數(shù)據(jù)驅動控制新高潮，信息物理系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)智能化14
（十二）智能技術及應用呈現(xiàn)井噴爆發(fā)，社會進入“人工智能+”轉型時代15
（十三）融合創(chuàng)新推動計算能力不斷提升，非傳統(tǒng)計算技術持續(xù)發(fā)展15
（十四）計算機應用技術加速創(chuàng)新，為產業(yè)發(fā)展注入新動力16
第二部分我國發(fā)展現(xiàn)狀17
一、發(fā)展環(huán)境17
（一）深化改革、頂層設計，釋放電子信息工程科技創(chuàng)新活力17
（二）戰(zhàn)略引領、重點布局，塑造電子信息工程科技創(chuàng)新環(huán)境18
（三）緊抓機遇、加大投入，打造電子信息工程科技創(chuàng)新格局19
（四）創(chuàng)新發(fā)展、優(yōu)化環(huán)境，營造電子信息工程科技創(chuàng)新生態(tài)20
二、技術現(xiàn)狀21
（一）微電子技術產業(yè)發(fā)展穩(wěn)步升級，光電子技術呈現(xiàn)出系統(tǒng)強、芯片弱的不均衡發(fā)展態(tài)勢22
（二）基礎研究與應用研究齊頭并進，光學工程創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)23
（三）新技術應用推動遙感產業(yè)發(fā)展，商業(yè)遙感向全面信息服務方向發(fā)展23
（四）MEMS規(guī)模制造技術取得突出進展，傳感器研發(fā)和制造能力大幅提升24
（五）計量領域技術突破多點開花，新技術、新儀器、新成果助推質量進步24
（六）雷達技術向多功能、數(shù)字化、網(wǎng)絡化發(fā)展，部分領域達國際先進水平25
（七）網(wǎng)絡通信成為我國自主創(chuàng)新典范，大而不強缺芯少魂仍受制于人26
（八）網(wǎng)絡安全向“長板式”防御模式轉變，5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全架構逐漸成形26
（九）水聲工程助力海洋開發(fā)，軍民融合助推裝備全譜性發(fā)展27
（十）電磁兼容及防護技術創(chuàng)新突破，電磁制衡能力大幅提升28
（十一）新型控制技術廣泛應用，控制系統(tǒng)智能化水平顯著提升28
（十二）認知計算能力快速發(fā)展，人工智能領域迎來黃金發(fā)展期29
（十三）高性能計算以點帶面全面突破，國產計算芯片迎來發(fā)展新機遇30
（十四）計算機應用技術持續(xù)活躍，產業(yè)發(fā)展特征明顯30
三、產業(yè)現(xiàn)狀31
（一）出口回暖促進產業(yè)快速增長，細分領域形成區(qū)域聚集態(tài)勢31
（二）軟硬協(xié)同生態(tài)初具雛形，分層企業(yè)引領格局形成32
第三部分我國發(fā)展展望34
一、發(fā)展思路34
二、發(fā)展重點36
（一）加強集成電路創(chuàng)新和供給能力，推進光電子芯片及器件研發(fā)36
（二）打造光學重大平臺支持基礎研究，加強引領技術研究促進產業(yè)發(fā)展37
（三）加強遙感市場頂層設計，謀劃產業(yè)化格局推進定量化發(fā)展37
（四）軍民融合市場需求持續(xù)增長，大力發(fā)展中高端傳感器技術37
（五）突破基礎測試計量技術瓶頸，提升高端測試計量裝備水平38
（六）推動雷達多功能一體化、網(wǎng)絡協(xié)同化發(fā)展，加強智能化雷達研究39
（七）探索建立可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡通信技術體系，首要解決大而不強補短板問題39
（八）突破核心技術，開創(chuàng)網(wǎng)絡安全與信息化“一體兩翼，雙輪驅動”發(fā)展新局面40
（九）水聲技術助力海洋強國戰(zhàn)略實施，新技術應用拓展新領域開發(fā)41
（十）電磁環(huán)境效應機理與體系化防護研究并重，推進大型基礎平臺研制42
（十一）促進信息技術與控制技術深度融合，實現(xiàn)全域“無縫智能”42
（十二）持續(xù)推動人工智能縱深融合發(fā)展，全面實現(xiàn)感知到認知的升級43
（十三）加速突破計算領域關鍵技術，持續(xù)推進前沿產業(yè)應用創(chuàng)新44
（十四）推動計算機應用關鍵技術突破，促進產業(yè)升級跨入新階段45
參考文獻45
專題
專題一微電子光電子49
編寫說明50
專家組和撰寫組名單51
專題研究53
一、全球發(fā)展態(tài)勢53
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀55
三、我國未來展望57
四、我國熱點亮點58
（一）人工智能芯片58
（二）5G移動通信芯片59
（三）微電子制造與裝備62
（四）硅基光子集成64
（五）混合光子集成66
（六）超高速光模塊技術68
五、領域年度熱詞70
參考文獻72
專題二光學工程75
編寫說明76
專家組和撰寫組名單77
專題研究79
一、全球發(fā)展態(tài)勢79
（一）激光技術繼續(xù)發(fā)展，高性能、新類型激光器不斷產生79
（二）激光產業(yè)繼續(xù)迅猛發(fā)展，工業(yè)激光成為全球激光熱點80
（三）激光在石墨烯制造中的作用開始顯現(xiàn)，石墨烯工業(yè)化成為可能81
（四）光子芯片技術成果顯著，計算機的性能將被提高81
（五）太赫茲技術不斷獲得新突破，太赫茲WiFi預計2020年實現(xiàn)應用81
（六）新型光學材料不斷推動電子產品進步、機器人“皮膚”與自我修復屏幕成為可能82
（七）先進光學制造向多極化發(fā)展，口徑與面型精度記錄不斷被超越82
（八）多國聯(lián)合完成引力波跟蹤觀測，人類進入引力波天文學探索時代83
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀83
（一）強激光技術領域不斷涌現(xiàn)世界先進水平的研究成果83
（二）全固態(tài)激光與世界領先水平的差距不斷縮小83
（三）多套世界先進重大基礎性裝置研制成功并開始應用84
（四）新型材料與激光技術的結合不斷催生前沿領域國際領先的研究成果84
（五）太赫茲技術研究及產業(yè)化實踐上獲得了舉世矚目進展和突破84
（六）光學極端制造平臺建設成果顯著85
（七）顯微鏡領域出現(xiàn)多項重要研究成果85
（八）光學類科研項目獲大力支持86
三、我國未來展望86
（一）以重大物理平臺為手段的基礎科學研究將取得進展86
（二）光學極端制造技術將進一步發(fā)展87
（三）光子芯片技術緊跟甚至引領技術潮流87
（四）太赫茲技術將在多領域獲得應用87
（五）私營企業(yè)的空間光學載荷技術將快速發(fā)展87
四、我國熱點亮點88
（一）自由曲面精密檢測加工技術88
（二）大尺寸激光釹玻璃生產工藝90
（三）自適應光學技術及應用92
（四）激光顯示技術及應用94
（五）大尺寸高光學均勻性激光晶體板條元件制備技術97
五、領域年度熱詞100
參考文獻101
專題三（1）感知遙感103
編寫說明104
專家組和撰寫組名單105
專題研究107
一、全球發(fā)展態(tài)勢107
（一）高分辨率可見光成像遙感107
（二）天基高光譜成像領域正從技術試驗轉向業(yè)務應用108
（三）美國氣象衛(wèi)星體系實現(xiàn)更新?lián)Q代，歐洲哥白尼計劃又添新成員109
（四）激光遙感在空間多個領域得到應用110
（五）微波遙感110
（六）遙感海洋應用111
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀111
三、我國未來展望114
四、我國熱點亮點115
（一）高分辨率光學遙感技術獲得突破，遙感影像在多領域發(fā)揮作用115
（二）星載高光譜遙感獲得重大進展117
（三）氣象監(jiān)測遙感技術再創(chuàng)新高度117
（四）微波遙感技術和應用獲得新進展118
（五）激光高度計空間成功應用，激光雷達按計劃推進119
（六）遙感在海洋監(jiān)測領域實現(xiàn)業(yè)務應用120
五、領域年度熱詞120
參考文獻122
專題三（2）感知傳感器125
編寫說明126
專家組和撰寫組名單127
專題研究129
一、全球發(fā)展態(tài)勢129
（一）CMOS圖像傳感器需求持續(xù)增加129
（二）可穿戴設備成為紫外傳感器的市場增長點130
（三）MEMS技術進步推動壓力傳感器的應用132
（四）低成本新型紅外傳感器快速發(fā)展133
（五）微電極眼動追蹤傳感器取得重大進展133
（六）磁傳感器助力“全源定位和導航”（ASPN）系統(tǒng)133
（七）化學生物傳感器向著微型化、集成化、智能化方向發(fā)展134
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀135
（一）國產CCD圖像傳感器在工程應用方面取得突破性進展135
（二）國產壓力傳感器推陳出新136
（三）電場傳感器向微型化方向發(fā)展136
（四）軍民融合需求帶動新型低成本紅外傳感器創(chuàng)新發(fā)展137
（五）全固態(tài)紫外傳感器持續(xù)進步137
（六）化學生物傳感器領域形成良好布局138
三、我國未來展望139
四、我國熱點亮點140
（一）MEMS傳感器規(guī)模制造技術取得突破140
（二）指紋識別傳感器居安卓陣營行業(yè)第一141
（三）可穿戴傳感器發(fā)展活躍142
（四）新型傳感器成為研究熱點142
五、領域年度熱詞143
參考文獻146
專題四測試計量149
編寫說明150
專家組和撰寫組名單151
專題研究153
一、全球發(fā)展態(tài)勢153
（一）計量基準量子化153
（二）光學領域測試計量技術153
（三）自動視覺檢測技術及其應用154
（四）時頻計量技術155
（五）慣性測量技術156
（六）地磁測量技術156
（七）傳感測試技術156
（八）軟件測試技術157
（九）空間計量技術157
（十）納米級長度計量技術157
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀157
（一）計量基準量子化技術157
（二）光學領域測試計量技術158
（三）自動視覺檢測核心領域亟待突破159
（四）我國利用北斗實現(xiàn)UTC比對159
（五）國產芯片原子鐘產業(yè)化160
（六）慣性測量技術取得長足進展160
（七）地磁測量技術160
（八）傳感器制造工藝技術亟須突破161
（九）軟件測試技術161
（十）重力計量發(fā)展迅速161
（十一）空間計量162
（十二）納米級長度計量162
三、我國未來展望163
（一）光學領域測試計量技術163
（二）時頻計量技術163
（三）慣性測量技術163
（四）地磁測量技術164
（五）智能傳感器164
（六）重力比對164
（七）空間計量164
四、我國熱點亮點164
（一）光學領域測試計量技術164
（二）自動視覺檢測技術166
（三）衛(wèi)星導航定位計量領域166
（四）時頻計量技術167
（五）慣性測量技術168
（六）地磁測量技術168
（七）移動應用云測試168
（八）重力比對168
（九）寬帶場強校準169
（十）變頻大電流校準169
（十一）電容國際關鍵比對170
（十二）航發(fā)用高溫傳感器170
（十三）太赫茲功率計量170
五、領域年度熱詞171
參考文獻172
專題五電磁空間177
編寫說明178
專家組和撰寫組名單179
專題研究181
一、全球發(fā)展態(tài)勢181
（一）戰(zhàn)略需求推動雷達跨代發(fā)展181
（二）新概念、新體制、新技術雷達不斷涌現(xiàn)181
（三）器件發(fā)展推動雷達創(chuàng)新182
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀182
（一）雷達系統(tǒng)技術達到國際先進水平182
（二）共性、前沿技術與國外同步發(fā)展183
三、我國未來展望184
（一）推進綜合射頻系統(tǒng)研發(fā)，實現(xiàn)多功能一體化184
（二）加強智能雷達技術研究，實現(xiàn)雷達能力的躍升184
四、我國熱點亮點185
（一）對空情報雷達185
（二）反導預警雷達188
（三）空間目標監(jiān)視雷達191
（四）機載預警雷達192
（五）星載合成孔徑雷達195
（六）新體制、新技術的應用196
五、領域年度熱詞198
參考文獻200
專題六網(wǎng)絡與通信201
編寫說明202
專家組和撰寫組名單203
專題研究205
一、全球發(fā)展態(tài)勢206
（一）前沿創(chuàng)新206
（二）技術創(chuàng)新209
（三）產業(yè)發(fā)展211
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀211
（一）前沿創(chuàng)新211
（二）技術創(chuàng)新212
（三）產業(yè)發(fā)展212
（四）機遇挑戰(zhàn)213
三、我國未來展望214
（一）前沿創(chuàng)新214
（二）技術創(chuàng)新214
（三）產業(yè)發(fā)展215
四、我國熱點亮點215
（一）移動通信215
（二）數(shù)據(jù)通信218
（三）光纖通信220
（四）移動互聯(lián)網(wǎng)221
（五）物聯(lián)網(wǎng)222
五、領域年度熱詞224
參考文獻228
專題七網(wǎng)絡安全231
編寫說明232
專家組和撰寫組名單233
專題研究235
一、全球發(fā)展態(tài)勢235
（一）國際網(wǎng)絡安全博弈持續(xù)升級，網(wǎng)絡空間安全風險不斷加劇235
（二）泛在、智能等技術創(chuàng)新帶來網(wǎng)絡空間安全新挑戰(zhàn)236
（三）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全熱度不斷攀升，OT/IoT/IIoT安全成為業(yè)界新共識237
（四）數(shù)據(jù)安全事件頻發(fā)，數(shù)據(jù)安全保障技術同步演進237
（五）網(wǎng)絡安全技術創(chuàng)新迭代高度活躍238
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀239
（一）安全防御模式向“長板式”轉變，安全技術加速向智能化、虛擬化方向演進239
（二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全框架逐步成熟240
（三）第五代移動通信（5G）安全技術研發(fā)同步推進241
（四）內生安全技術持續(xù)創(chuàng)新，擬態(tài)防御、可信計算邁入規(guī)�；瘧�用新階段242
（五）我國在數(shù)據(jù)防泄漏、大數(shù)據(jù)平臺安全保障技術方面取得快速進展243
三、我國未來發(fā)展243
（一）發(fā)展原則243
（二）發(fā)展思路244
（三）發(fā)展目標244
（四）建議舉措244
四、我國熱點亮點246
（一）新型防御技術246
（二）智能安全技術247
（三）虛擬化安全技術247
（四）后量子密碼248
（五）自主可控248
五、領域年度熱詞249
參考文獻250
專題八水聲工程251
編寫說明252
專家組和撰寫組名單253
專題研究255
一、全球發(fā)展態(tài)勢255
（一）海洋聲學255
（二）聲吶技術257
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀264
（一）水聲技術與多學科交叉發(fā)展，水聲技術裝備增長迅速264
（二）水聲物理全面淺海領域成果卓著，全面跨入“深海時代”264
（三）水聲裝備全譜性、多樣性發(fā)展267
（四）軍民融合繼續(xù)深度發(fā)展，研究機構數(shù)量快速增長267
（五）水聲裝備技術研究仍以跟蹤為主，部分技術領域已跨入國際先進行列268
三、我國未來展望268
（一）水聲技術助力“智慧海洋”建設268
（二）水聲對抗向軟硬殺傷協(xié)同、探測對抗一體化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展269
（三）水聲定位系統(tǒng)向體制寬帶化、功能集成化發(fā)展269
（四）極地聲學深入發(fā)展269
（五）水聲技術應用于海洋漁業(yè)領域270
（六）人工智能技術應用于水聲工程270
四、我國熱點亮點270
（一）軍民深度融合，水聲民用技術快速發(fā)展270
（二）“深海高精度水聲綜合定位系統(tǒng)”世界領先272
（三）“深海潛標數(shù)據(jù)無線實時傳輸”解決通信痛點272
參考文獻275
專題九電磁場與電磁環(huán)境效應277
編寫說明278
專家組和撰寫組名單279
專題研究281
一、全球發(fā)展態(tài)勢281
（一）電磁場理論與其他學科交叉，新概念、新機理、新方法持續(xù)突破281
（二）電磁環(huán)境效應被提升為國家戰(zhàn)略安全的要素281
（三）電磁環(huán)境效應成為技術壟斷和貿易壁壘的利器282
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀282
（一）電磁環(huán)境效應作用機理研究有待加強282
（二）新材料、新器件不能滿足發(fā)展需求282
（三）仿真、設計、預測技術手段不全283
（四）電磁環(huán)境效應標準體系尚不完善284
三、我國未來展望284
（一）發(fā)展思路284
（二）發(fā)展路徑284
四、我國熱點亮點285
（一）電磁干擾辨識與抑制新技術285
（二）電磁頻譜安全與控制287
（三）先進電磁材料289
（四）雷電防護技術291
（五）質量提升行動與電磁兼容標準294
（六）高鐵電磁環(huán)境效應和電磁安全性技術295
（七）高性能電磁計算技術296
五、領域年度熱詞299
參考文獻301
專題十控制307
編寫說明308
專家組和撰寫組名單309
專題研究311
一、全球發(fā)展態(tài)勢311
（一）邊緣智能的發(fā)展為傳統(tǒng)自動化理論發(fā)展注入新動力311
（二）新一代信息通信技術推動控制系統(tǒng)技術架構扁平化、開放化發(fā)展312
（三）各大自動化公司紛紛發(fā)力新一代工業(yè)控制平臺，產業(yè)競爭日趨白熱化313
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀314
三、我國未來展望316
四、我國熱點亮點318
（一）核心基礎理論研究取得重要進展318
（二）一系列核心技術取得重要進展319
（三）關鍵領域技術產業(yè)化推廣取得重要成果320
五、領域年度熱詞322
參考文獻323
專題十一認知325
編寫說明326
專家組和撰寫組名單327
專題研究329
一、全球發(fā)展態(tài)勢329
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀330
三、我國未來展望334
（一）發(fā)展思路334
（二）發(fā)展重點334
四、我國熱點亮點334
（一）計算機視覺技術334
（二）自動駕駛技術336
（三）智能語音技術340
（四）AI芯片技術343
（五）自然語言處理技術345
五、領域年度熱詞348
參考文獻349
專題十二計算機系統(tǒng)及軟件351
編寫說明352
專家組和撰寫組名單353
專題研究355
一、全球發(fā)展態(tài)勢355
（一）全球高性能計算即將邁入E級計算時代，新興應用深刻影響計算系統(tǒng)355
（二）持續(xù)研究非傳統(tǒng)計算系統(tǒng)，量子計算和DNA計算有所進展355
（三）應對新興應用需求，計算技術向異構化、泛在化和融合化升級356
（四）互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和廣泛應用對基礎軟件產生深遠影響，云端融合、智能化等趨勢明顯356
（五）基礎技術不斷發(fā)展，泛智能終端迎來創(chuàng)新浪潮357
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀357
（一）高性能計算能力位于國際前列，但能效仍有差距357
（二）國產計算芯片發(fā)展處于重要戰(zhàn)略窗口期，發(fā)展自主可控芯片勢在必行358
（三）量子計算取得重要進展，但與國外仍存在一定差距358
（四）操作系統(tǒng)等基礎軟件已基本具備國產化替代能力，技術、生態(tài)、市場等存在持續(xù)發(fā)展空間359
（五）初步具備新一代智能終端產業(yè)發(fā)展基礎，加快補足產業(yè)短板359
三、我國未來展望360
（一）持續(xù)提高高性能計算的縱深性、系統(tǒng)性和前瞻性研究，加大技術儲備360
（二）緊抓新興機遇，實現(xiàn)換道趕超360
（三）持續(xù)提升基礎軟件核心競爭力，大力布局研發(fā)創(chuàng)新、應用推廣和生態(tài)鏈建設360
（四）初步具備新一代終端核心技術突破條件，努力補足產業(yè)短板361
（五）持續(xù)發(fā)力對計算生態(tài)環(huán)境的完善361
四、我國熱點亮點362
（一）計算芯片技術/應用362
（二）存儲系統(tǒng)技術/應用364
（三）新型終端系統(tǒng)技術366
（四）操作系統(tǒng)/基礎軟件368
（五）高性能計算技術/應用370
（六）計算安全372
（七）計算模式374
五、領域年度熱詞376
參考文獻376
專題十三計算機應用379
編寫說明380
專家組和撰寫組名單381
專題研究383
一、全球發(fā)展態(tài)勢383
（一）計算機應用與實體經濟從初步融合邁向深度融合新階段383
（二）以產業(yè)需求為牽引的計算機應用技術創(chuàng)新不斷取得新進展383
（三）計算機應用孵化新產業(yè)、新業(yè)態(tài)的進程不斷加快384
二、我國發(fā)展現(xiàn)狀384
（一）計算機應用基礎技術關鍵技術創(chuàng)新活躍度進一步提升384
（二）計算機應用相關產業(yè)持續(xù)快速發(fā)展385
（三）智能制造成為加快供給側結構性改革的新引擎386
三、我國未來展望386
四、我國熱點亮點387
（一）智能制造387
（二）智慧醫(yī)療389
（三）智能搜索390
（四）深度學習392
（五）裸眼3D393
（六）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)395
（七）智能軌道交通397
五、領域年度熱詞398
參考文獻399