一、建设国家重大科技基础设施，打造国家战略科技力量

“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”国家重大科技基础设施将屏蔽地球环境磁场，建成世界唯一、性能最高、空间最大的“零磁”空间（核心区、中间区、拓展区）和3类磁屏蔽舱（①极端探索舱、②技术攻关舱、③专业应用舱）、9种舱内科学装置与仪器（①极弱磁场测量研究装置、②超高灵敏惯性测量研究装置、③超高灵敏神经科学与生命科学研究装置、④高精度原子陀螺仪研究装置、⑤超高灵敏惯性计量测试研究装置、⑥超高灵敏原子磁强计研究装置、⑦超高灵敏极弱磁场计量测试研究装置、⑧极弱脑磁超高分辨率成像研究装置、⑨极弱心磁超高分辨率成像研究装置），为人工智能、量子信息、生命健康、脑科学、空天科技、深地深海等前沿科学，为国家重大战略需求与国家安全，为生命科学及医学科学研究提供极端弱磁环境和超高灵敏测量手段。

二、 挑战量子测量极限，引领精密测量与传感技术变革

瞄准量子精密测量与传感国际学术前沿方向，房建成院士团队自2008年在国内率先开展原子自旋磁场与惯性测量技术研究；2013年开始在国家自然科学基金委重大科研仪器专项的支持下，于2018年底成功研制出了一套基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量实验研究装置，经国防科技工业第一计量测试研究中心和国防科技工业弱磁一级计量站的第三方测试，磁场与惯性测量灵敏度指标均优于国外公开报道的最高指标，使我国在该方向从“并跑”实现了“领跑”，2019 年验收为优秀；基于以上取得的理论方法成果，研制成功了国际领先的原子自旋陀螺仪原理样机，以及国内领先的微小型核磁共振原理样机，引领了我国量子精密测量与传感技术的发展；此外，团队还面向超高分辨率心脑磁医学应用，研制了基于原子磁强计的脑磁测试装置，与天坛医院等医院开展临床实验研究，支撑了大数据精准医疗中心建设，引领了高端医疗装备的技术变革。

三、 小型高精度高动态天体敏感器性能指标国际领先，引领航天器姿态测量技术跨越式发展

瞄准航天器小型高精度高动态姿态测量重大需求，张广军院士团队在国家重大科研计划及航天型号研制任务等项目支持下，突破天体敏感器系统优化设计理论、测量模型与高精度标定、高性能光学成像系统设计、快速鲁棒星图信息处理、轻量化光机电系统设计与集成等多项核心关键技术，研制成功小型高精度高动态天体敏感器系列产品，填补国内空白，主要性能指标优于国外同类产品，在高分专项、北斗卫星组网、可重复使用试验航天器等多项重大航天型号成功飞行200余台套，获2008年国家技术发明一等奖、2016年国家科技进步二等奖。技术成果通过产学研合作完成转化和产业化，实现自主可控，引领了航天核心技术跨越式发展。

四、 引领光纤陀螺技术发展，探索产学研用新模式

积极探索光纤陀螺成果转化的模式，在实践过程中获得了两条可行的途径：与军工科研院所联合建立生产线的“红峰模式”和成立科技实体企业的“中航捷锐公司模式”。

“红峰模式”是北航通过与湖北三江航天红峰控制有限公司合作取得光纤陀螺在某些领域应用成功后，双方联合建立光纤陀螺生产线。由北航提供技术，负责设计和工艺指导，在红峰建立生产线。经过多年发展，该生产线形成了各型陀螺批产能力，满足了海陆空天多领域应用需求。以联合研制生产光纤陀螺为契机，北航与红峰建立了“航天光纤惯性工程中心”，每年召开两次技术交流会，就生产应用过程中的技术问题进行交流、讨论，提升了人才队伍的科研水平和能力。以“红峰模式”为基础，北航与重庆华渝集团、上海航天八院、航天科技集团五院等建立了多条联合生产线，研制生产了多型产品，满足了多种应用需求。

“中航捷锐公司模式”是北航与中航集团618研究所于2010年联合建立的科技实体企业——中航捷锐（北京）光电技术有限公司，其产品提供给陆用、航空、船舶等领域应用，产生了良好的军事与经济效益。未来中航捷锐公司将进一步加强技术提升，满足军民两用领域对光纤陀螺产品的需求。

五、 持续攻关惯性执行机构技术，支撑新一代高精度航天器平台研制

高分辨率对地观测系统和载人航天工程均是我国重大科技专项，对国家安全和国民经济建设具有重要作用。控制力矩陀螺和惯性动量轮是对地观测卫星、军事侦察卫星和空间站姿态控制系统的关键核心部件，国外长期严密技术封锁，是我国高分辨率遥感卫星和大型航天器亟待解决的问题。“先进惯性仪表与系统技术”科技部重点领域创新团队和国家自然基金委创新研究群体持续攻关，在国内开辟了航天器姿态控制磁悬浮惯性执行机构的新技术方向，提出了基于空间五自由度主动控制混合磁悬浮轴承的惯性执行机构设计理论和方法，突破了高精度低功耗磁轴承结构与设计、磁悬浮扁平转子的高稳定极微振动控制等关键技术，进行了理论方法、技术、产品的多项发明和原始创新，形成自主知识产权，研制成功了我国首台五自由度全主动控制磁悬浮惯性动量轮、国际未见报道的双框架磁悬浮控制力矩陀螺和国际上同等体积重量下角动量最大的单框架磁悬浮控制力矩陀螺，总体技术水平达到国际先进水平，实现了在轨型号应用，为我国新一代超稳超静卫星平台、空间站等大型航天器研制提供了重要技术保障。

六、 产学研用深度协同，引领多层系油田高效开发技术

保持我国陆上主力油田持续稳产、守住产量红线是保障我国能源安全的关键。其中，测井仪器是实现“测井-效果评估-方案调整”这一闭环控制过程、进而保证油田稳产的核心。与国外不同，我国陆上主力油田均为多层系同时开发，开采难度极大，相应的测井仪器在国内外尚属空白，必须自主研发。北京航空航天大学和大庆油田有限责任公司通过产学研联合，经十余年持续攻关，发明了系列新技术，自主研发了注采井专用测井仪器，引领了多层系油田高效开发技术的进步。项目成果已在大庆、蒙古塔木察格等中外油田规模应用，取得了显著的社会效益和经济效益。

七、 瞄准科学前沿，汇聚国际英才，搭建中英交流平台

瞄准空间科学领域前沿，2007年依托北京航空航天大学和英国卢瑟福-阿尔普顿国家实验室，建立我国空间科学领域首个国际合作实验室“中英空间科学与技术联合实验室”，连续主办14届中英空间科学与技术合作研讨会，加强了与国外高水平研究机构等的合作，获得了包括基金委国际重大合作项目、牛顿高级学者基金等资助。深化与“卢瑟福—阿尔普顿”实验室在原子陀螺，与杜克大学物理系在 EDM 测量，与曼彻斯特大学、爱丁堡大学在多维成像技术及仪器方面开展合作研究。2018年建立了“空间科学与技术国际联合研究中心”，并被认定为国家国际科技合作基地；2019年获批“先进传感与智能控制”学科创新“111”引智基地。

依托国际合作平台和基地，引育国际英才，探索国际化人才培养模式，搭建中英两国之间的交流平台。引进了一批海外高层次青年人才，与法国巴黎萨克雷大学、意大利米兰理工大学等签订了双边学生交流或联合培养协议，连续6年与英国国家空间科学中心等共同组织本科生暑期学校，签订多份合作协议，搭建与英国政府、科技部门、大学与科研机构的科技交流和人才培养平台，取得一批重大的原创性成果，为未来深入和持续合作打下良好的基础。