根据《**省科技厅关于2024年度**省科学技术奖提名工作的通知》要求,****学院**分****学院**天文台“空间电磁感知先进技术研究及其推广应用”项目信息予以公示,公示期为4月28日至5月7日。
任何单位或个人对公示项目持有异议的,应当在公示期内以书面形式向****科研处提出,并提供必要的证明材料。为便于核实查证,确保实事求是、客观公正地处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议,不予受理。
联系单位:****科研处
通讯地址:**市**区**路80号
联系人:李亭、李惠华
联系电话:021-****5061、5052
邮箱:liting@shao.****.cn、hhlee@shao.****.cn
拟提名2024年度**省科学技术奖励项目公示信息1. 项目名称
空间电磁感知先进技术研究及其推广应用
2. 提名者及提名等级
提名者:****学院**分院
提名等级:**省科技进步奖一等奖
3. 项目简介
本项目聚焦于空间电磁场探测涉及到微弱信号感知、信号处理等关键技术研究,在电磁感知进行新技术研究,并应用于射电天文微弱信号检测、空间环境-空间天气事件预警预报以及卫星定轨应用等诸多方面,在深入天文-空间物理研究、国家重大基础设施安全以及高效通信保障等领域发挥着关键作用。项目针对如下难点开展研究:
① 观测复杂的波束要求:对于不同射电源探测,对应的混合复杂相位复现难度大,单一的观测波束难以满足宽视场波束扫描和快速巡天要求;
② 多模式混叠识别效果差:由于射电天文望远镜台址的电磁噪声环境复杂,深空滤波与多模式高纯度涡旋波的模式分离提取异常困难,导致识别精度大幅下降;
③ 单一角动量(SAM)观测向轨道角动量(OAM)的扩展:从经典电动力学来看,电磁能量和电磁动量是客观存在的物理量,两者可以相互转化并满足守恒关系,其中轨道角动量OAM是潜在的一种射电天文新信使辐射表征为在远场二维空间平面中的幅相分布规律性,这将是下一代潜在的新型射电望远镜设计和发展思路。
针对上述挑战,项目组在国家自然科学基金、科技部和**省重点研****学院“率先杯”创新创业大赛等项目的支持下,长期聚焦复杂电磁环境下超表面相位的高精度复现调控技术,多变电磁环境中模式分析识的算法研究,探索宽带低损的复杂波束辐射源生成和调控机理,发明了基于变换光学的边界条件定制技术、高纯度涡旋波产生技术、全空间电磁调控技术,并首次提出完备的空间大尺度OAM探测技术,进一步发展了射电天文的观测技术体系。
在空间天气应用方面,本项目构建了太阳射电爆发干扰导航通信事件预警预报系统,包括**L S波段精密太阳射电流量望远镜、便携式L波段便携式太阳射电望远镜、GNSS同步监测系统,观测系统提供的长期的(>900天)F10.7指数做到了国内替代,解决了“卡脖子”问题。
其次,根据日面光学、高能以及射电等多波段观测数据和发展过程,针对太阳射电爆发干扰导航通信事件提出了蓝-橙-红三级空间天气预警预报指标,并依此为中国人民**军61741部队开发完成了“太阳活动预报预警应用系统”,为广大用户提供太阳活动预报预警信息。
并且建立了长期的高时间分辨率+频谱分辨率分米波-米波段太阳射电频谱观测数据平台,****学院空间天气“三网”提供每日观测数据,形成了稳定的东半球低纬度观测台站,同时提出了基于OAM对耀斑环磁场的测量方案,****学院“优质项目库”。
在天文观测方面,团队通过VLBI观测在活动星系核的吸积和喷流研究中取得了突破性进展,包括对超大质量双黑洞的发现和黑洞吸积理论的新理解,这些成果不仅丰富了双黑洞演化和星系并合模型,还揭示了射电躁度与吸积率之间的新关系。 在低频射电天文数据处理技术方面,团队采用创新的射频信号接收和GPU加速处理技术,结合HDF5高效数据存储格式,显著提高了数据处理速度和质量,为射电天文和深空探测提供了强大的技术支撑。
项目组共发表论文:315篇,总影响因子 1286 ,多篇论文在本领域顶级期刊JAP,IEEE TAP、ApJ, A A, MNRAS, APJL, APJS、RAA、PLOS ONE等上,共被SCI引用超6000次,被Google学术他引超6000次,被6位外国院士、10位两院院士、63位 IEEE Fellow、10位长江学者、14位杰青等国际权威专家引用并给予高度评价。相关成果“太阳射电爆发干扰导航通信影响机制及其预警方案研究”,经专家鉴定,结论为:该项目选题新颖,创新强,拥有自主知识产权,应用前景广阔。研究成果总体达到了同领域国际领先水平(参考附件《科技成果评价证书》--中科评字【2019】第3070号)。
在项目执行中,共获得专利50项授权(发明专利 30项),软件著作权10项,培养研究生50名(含4****大学研究生),其中两人获得国家级人才称号,一人获得**省技术创新人才称号。项目中关键专利技术实现53家单位应用,共创造经济效益 合计:16084.16万元,经济利润合计2618.52万元,其中关键技术应用于北斗导航稳定性、空间天气长期指标数据连续获取方面解决了“卡脖子”的难题。
项目执行期中,共获得省部级发明专利一等奖一次,**学会三等奖一次,****学院“率先杯”创新创业大赛提名奖两次,**研究生电子设计大赛二等奖一次,市级发明奖二等奖两次。