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总论3

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

（九）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

（九）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47

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

（九）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

（九）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）安全自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）全球工控网络、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）加强计算系统技术创新，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