中北大学“仪器科学与技术”学科以服务国防军工、地方经济建设和社会发展为目标，以国家一流学科建设为牵引，以培养高质量研究生为中心，开展探索性、创新性和重大关键测试技术的基础研究和应用研究。以科学创新与技术创新为立足之本，争取国家级重大创新性成果，加强拔尖人才和领军人才的培养与引进，打造先进特色的创新性研究平台和学术交流平台，建立一个结构合理、特色鲜明、整体水平较高的学科体系，使本学科达到国内院校领先水平。

 

近年来，中北大学“仪器科学与技术”学科获得了一系列科技研究成果并且得到应用。

（1）研制的各类型传感器已成功应用于飞船力学参数测试、星箭分离面冲击加速度测试、战略导弹的结构振动测试、各类导弹、远程多管火箭炮过载及振动参数测试、破障弹全弹道加速度参数测试、炮射导弹飞行三维过载参数测试等，为武器型号的研制提供了技术支撑。如图1所示。

 

图1 高旋飞行器姿态惯性测量系统

（2）研制的存储测试系统已成功应用于神舟系列逃逸舱数据记录、弹头再入过程参数测试模型弹水中结构动态参数测试、导弹关键参数测试、空空导弹实弹飞行过程中导引头参数测试、导弹弹目交汇飞行试验参数测试以及武器威力评价参数测试中，为型号的定型提供有力保障。如图2所示。

图2 恶劣环境下动态参数存储测试系统

    （3）将验光仪、弹载传感器、数据记录仪、气体传感器、水声传感器进行了工程转化，实现了科技产品的批量生产和产业化推广，产品销售覆盖全球多个国家与地区。如图3所示。

图3 纳机电矢量水听器

（4）多次荣获国家科学技术进步奖、山西省科学技术奖。如图4所示。

图4 国家级、省级科技奖

 

中北大学“仪器科学与技术”学科面向深空探测、载人航天以及近地空间飞行器等国家重大工程和国防武器重点型号的发展需求，主要针对动态测试、微纳传感和集成测量等领域的基础科学问题和关键技术开展研究，在基础效应研究、器件实现、系统集成、工程技术转化以及产业化推广等层面都取得了显著成绩，形成了微纳器件与组合导航、动态测试与校准技术、自动测试技术与仪器、装备试验检测与系统集成、光电传感与仪器等五个稳定的特色的研究方向。

在未来“1331工程”重点学科建设中，主要以人才培养和特色学科建设为重点，主要包括：

（1）人才培养：

大力继承和弘扬“太行精神”，本学科培养的硕士生应具有测量技术，传感、转换、处理、显示与利用技术，以及测控技术的知识结构，并具备综合运用精密机械、电子技术、物理学、计算机技术等相关知识的能力；在仪器科学与技术学科领域具有坚实的专业理论基础和系统的专门知识；博士生应具有测量方法学，传感理论与技术，仪器工程学，信号处理理论，误差理论和计量学的知识结构，并具备综合运用精密机械、电子技术、物理学、计算机技术等相关知识的能力；硕士生（博士生）在仪器科学与技术学科领域具有坚实（宽广）的理论基础和系统（深入）的专门知识；了解（深入了解）本学科领域（微纳器件与组合导航；动态测试与校准技术；自动测试技术与仪器；装备试验检测与系统集成；光电传感与仪器）的发展方向和学术（国际学术）研究前沿；具有独立进行理论和实验研究的初步能力和从事技术开发的能力（能够从事高水平的理论和实验研究，并在本学科的某一方面取得创造性的研究成果）；有严谨求实的科学作风；应能从事本学科或相近学科的科研、教学、工程技术和管理工作；培养的学生不论在兵器、航空航天，还是在地方企事业都应“留得住、用得上、干得好”，做出较大的贡献。

（2）学科建设：

在“微纳器件与组合导航”研究方向上，将继续以国家重大战略需求为牵引，重点针对超高温、超高压、超高过载冲击、高旋转、爆炸毁伤等特殊应用环境中的测试难题，开展基于新材料、新结构、新效应的新型功能结构与器件研究，开展微传感器、微执行器和微系统集成方面的基础理论、仿真设计、加工制造方法研究。

在“动态测试与校准技术”研究方向上，针对国防和民用工业中存在各种物理量的动态测量问题，在原有研究基础上，将继续开展恶劣环境和空间狭小条件下的信息获取科学——动态测试的新概念，即：“将测试系统直接放入被测体（各种机动车辆及其零部件、发射中的武器系统、飞行的弹丸及导弹、运载火箭、几千米深的石油井下等）内，或被测环境（爆炸场内、火炮膛内的环境、强电磁环境等）中，在被测对象实际运动的过程中实时实况地测取各种动态参数”；开展动态参量测试与校准技术、测量不确定度分析、建模与修正方法研究。

在“自动测试技术与仪器”研究方向上，针对飞行载体在发射、大气层再入、潜射出水、星箭分离、侵彻、着陆、水下寻的过程中无线电“黑障区”遥测系统无法获得测试数据的技术难题，开展动态实时数据压缩存储算法研究，开展高温、高压、高过载条件下复杂电子设备及系统的自动检测、故障诊断技术研究。

在“装备试验检测与仪器系统集成”研究方向上，针对提高装备试验测试能力与试验测试水平的需求，开展装备的试验与测试技术的通用性技术研究，开展装备试验测试平台的架构技术、集成技术、虚拟测试环境与仿真、信息获取与处理技术等，实现测试设备的智能化、集成化、通用化及便携化。

在“光电传感与仪器”研究方向上，将主要以光电子技术在微纳传感与精密测量领域的应用需求为背景，针对微电子技术向光电子技术发展过程中的前沿基础科学问题，重点开展微型光谐振腔物理与器件、微集成光电传感器、芯片集成光波导传感器及精密光电仪器的研究；研究可以在恶劣环境下工作的瞬态高温测试方法与技术。