为服务企业创新主体地位，面向企业“卡脖子”技术难题，河创院组织实施了三批84项校企合作项目，惠及96家企业，1300余名工大师生与企业技术人员共同奋斗在创新一线，身体力行落实教育科技人才一体化，初步形成了“人才陪伴、设备共享、经费众筹”三位一体的“共享”科技创新赋能产业创新工作模式。

 2026年2月3日，新一批校企合作项目顺利完成答辩验收。即日起，河创院继续推出系列报道，邀请大家一同回顾校企合作产出的丰硕成果及其背后的故事。第六期，让我们走进由河创院工程设计与可靠性创新团队与中国电子科技集团公司第五十四研究所（简称“中国电科54所”或“54所”）共同合作实施的《天线数字孪生技术及应用》项目。

 大口径高频段天线在研发与服役中面临研发周期长、实测环境难复现、复杂环境下性能评估难、关键部件故障诊断难等痛点，严重影响国家重点任务保障。河创院走访企业过程中，敏锐捕捉到54所这一技术需求，迅速组织陶友瑞教授带领的工程设计与可靠性创新团队与企业进行多次深度对接。双方随即建立联合研发机制，由河创院提供设备场地，搭建高性能计算中心平台；54所提供大型天线及数据采集系统和技术支撑；团队负责核心技术研发，迅速启动为期两年的协同攻关。

 经过两年的联合攻关，项目团队在核心技术、科研成果、人才培养和产业化应用等方面取得了一系列显著成效：

 针对天线多学科模型参数难获取、强耦合的建模难题，团队基于信息传递和能量转换原则，将机械、电气、控制各领域模型耦合为多领域统一模型，并利用参数辨识方法完成关键动力学参数辨识，保证了参数的物理意义，最终实现方位关节和俯仰关节平均跟踪误差均低于0.005rad。针对轴承故障真实数据获取困难、样本稀缺的痛点，团队创新引入迁移学习方法，在样本量仅为50的情况下成功破解小样本诊断难题，轴承在不同故障尺寸和转速下故障诊断准确率均高于90%。两项技术突破填补了复杂扰动下“模型-数据融合”高精度控制的空白，为天线全生命周期状态监测与故障诊断提供了坚实技术支撑。

 项目注重理论创新与工程实践相结合，产出了一批高质量科研成果：申请发明专利2项，“小样本条件下基于动力学模型的轴承故障诊断方法”“一种基于数字孪生模型的天线传动链虚拟调试方法”已进入公开阶段；发表高水平期刊论文6篇，其中《机械工程学报》1篇、《机械传动》1篇、《机械科学与技术》1篇、《机械设计与研究》1篇、《机械设计》2篇、《Measurement》1篇。

 河创院充分发挥“人才陪伴”机制优势，将项目攻关与人才培养深度融合，使项目研究过程成为人才成长的沃土。团队4名教授、4名博士生、19名硕士生与3名企业工程师组成攻关团队，依托项目培养本科生6人、硕士生19人、博士生4人，贯彻“真题真做真用”的校企协同育人理念，真正实现了将论文写在车间里、成果留在产线上。

 项目成功研发出0.9m天线数字孪生状态监测平台及不同故障尺寸及转速下的轴承故障模型，直接应用于多型在役天线装备的智能化升级，显著提升了装备运维保障效率。相关技术提出了多模态特征融合的轴承诊断方法，解决了现有故障诊断方法特征提取不充分的问题。产业化预期收益可达5000万元。从长远看，该项技术将推动我国卫星地面站、船载/机载动中通、5G毫米波小基站天线向“智能化、服务化”升级；建立电磁空间数字孪生治理体系，使重大活动干扰定位时间由小时级缩至分钟级，有力支撑国家频谱主权；未来更有望实现“装备+数据+保险”成套出口，提升中国高端制造的国际话语权。

 作为校企合作的桥梁纽带，河创院始终致力于敦睦校政企三方关系，荟聚高校优质创新要素，带动科研团队直面企业多元化应用场景，搭建校企协同创新共同体。未来，河创院将高标准推进在研项目实施，加速推进2023-2024年度校企合作项目成果产出，推动2025年度项目落地实施。

 工程设计与可靠性创新团队聚焦复杂系统和装备的新一代工程设计理论与技术研究，依托机械工程学科，融合力学、电气、计算机、信息、材料等多学科，实现高端装备高品质、短周期、低成本、高可靠性设计。团队含教授12人、副教授13人、讲师8人、博士后9人，均具博士学位，形成五大特色方向：基于模拟的先进设计理论、机电耦合集成化设计、智能装备可靠性、先进数值计算、智能装备设计与开发。

 团队围绕民用与国防装备设计的关键力学共性问题，开展高性能设计与精细模拟研究，在复杂装备优化、极端环境高精度设计、机电装备高可靠性保障等核心理论与技术上取得重大突破，开发系列可靠性试验平台，推动基础理论创新、核心技术突破及工程应用。成果应用于航空航天、国防装备、核电、工业机器人等领域50余家企业及国家重点工程，解决“卡脖子”难题，助力国家及河北省装备制造业发展。

 近三年获何梁何利奖、河北省科学技术突出贡献奖和河北省技术发明一等奖，出版著作3部，承担60余项科研项目（经费超5000万元），发表100余篇高水平论文（含6篇ESI），制定国家标准1项，获批发明专利50余项，培养博士18人、硕士160余人。

团队联系人：陶友瑞教授

联系电话：0311-68176816

 中国电子科技集团公司第五十四研究所始建于1952年，是新中国成立的第一个电信技术研究所，现已成为我国电子信息领域专业覆盖面最宽、综合性最强的骨干研究所。54所主要从事军事通信、卫星导航定位、航天航空测控、情报侦察与指控、通信与信息对抗等前沿领域的技术研发与系统集成，建有先进通信网全国重点实验室、卫星导航系统与装备技术国家重点实验室等国家级平台，设有博士后工作站，形成了完备的科技创新体系。建所以来，先后参与完成了“载人航天”“嫦娥探月”“北斗卫星导航系统”等数百项国家和国防重大工程建设，取得包括国家科技进步特等奖在内的千余项重大科研成果，获得全国五一劳动奖状、全国文明单位等近40项国家级、省部级荣誉称号。