面向森林、草原、湿地等复杂自然环境，研究分布式智能传感、边缘计算、无线传感网络、低空通信与自组织网络，构建空天地一体化通信与协同感知体系，为林草生态智能监测和低空无人系统运行提供信息基础。
针对复杂系统强耦合、强非线性、动态不确定性以及多机自主协同中的关键问题，研究动态建模、状态估计、智能控制、分布式决策、集群协同等理论与方法，为林业无人系统智能化、自主化提供理论与技术支撑。
聚焦寒地电力系统、智能微电网、无线电能传输、新能源及综合能源优化调度等关键领域，构建适应寒地环境的智能微电网，形成面向林草生态场景的综合能源技术体系，为林草智能装备自主运行提供能源保障。
面向林草作业自主化、智能化需求，研究三维环境感知、自主导航、无人系统自主作业等关键技术，探索自主智能体“感知-理解-决策-作业”的具身智能机制，为智慧林业建设和林草新质生产力培育提供装备支撑。
聚焦生态系统机理建模、数字孪生推演、智能认知、多目标协同优化与主动调控等核心问题，建立复杂生态系统分析、智能预测、优化决策与自主调控的理论方法与工程技术体系，支撑生态安全数智化发展。
面向森林火灾、病虫害、极端天气等灾害，研究灾害风险因子识别与灾情评估、灾害演化建模与趋势预测、无人系统集群协同及应急决策等关键问题，构建自然灾害防控“感知-识别-决策-处置”技术体系。
融合机器视觉、光谱分析、无损检测与人工智能等技术，开展林产品多源信息感知、缺陷识别、质量智能评价与快速检测方法研究，以及无损快速检测装备研发与系统集成，推动林产品检测向数智化、精准化发展。
研究生理信息感知、多模态医学影像分析、机器人辅助康复、智能医疗决策等关键问题，研发智能康复机器人、脑机接口、便携式诊疗装备及远程健康管理平台，支撑寒地智能医疗与康复装备创新发展。
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