“3，2，1，点火！”
今天（11月11日）中午12:03
“复遥号”卫星
搭载力箭一号遥五运载火箭
在酒泉卫星发射中心点火升空
扶摇而上，直冲云霄
顺利进入预定轨道
这是继今年发射“复旦信息星”
“复旦一号（澜湄未来星）”后
复旦团队参与研制的第三枚卫星
其核心算法模型由信息科学与工程学院
金亚秋院士团队研发
是复旦空天信息领域的又一重要成果
“复遥号”卫星发射后
获取的观测数据
可实现对全球电离层参数反演
提升我国空间天气和电磁环境监测能力
有望为空天信息科学领域
带来一系列创新成果
聚焦电离层智能化
从理论到应用
面向国家空天信息领域的重大需求
“复遥号”卫星由复旦大学与
天津云遥宇航科技有限公司
联合研制
卫星搭载全球导航卫星系统GNSS
（Global Navigation Satellite System）
掩星探测载荷和红外相机
在轨期间将重点探索构建
空间天气电离层新型智能数据同化框架
实现电离层四维时空参数预测
电离层位于地球表面60-1000公里高度
空间大，非均匀，非线性，难预测
电磁波在电离层的传播会产生衰减
使传播路径发生误差
低轨卫星通过接收GNSS的
非直线传播电磁波信号
实现对电离层参数的精准测量与反演
电离层研究对空间电磁环境、卫星导航、
短波通信、空间天气预报等领域意义重大
过往的研究集中在二维空间
“复遥号”利用卫星导航掩星观测数据
在垂直方向实现1-2km的高分辨率
将电离层预测模型拓展至四维
并考虑从太阳活动到电离层的
空间天气耦合机理
弥补当前电离层预测模型的短板
“复遥号”是云遥宇航构建的
全球掩星星座中的第25颗卫星
该星座预计明年完成90颗卫星的部署
能够实现对包括高纬度地区在内的
全球电离层电子密度数据的覆盖
利用包括我国自主研制的北斗导航卫星
在内的各类导航卫星信号
在国际上突破了以往掩星仅限于
中低纬度电离层测量的局限
▲
“复遥号”卫星
该系统将服务于数值天气、磁暴监测、
地震预报、海洋预报等领域
尤其为“一带一路”国家提供
时间分辨率优于20分钟的实时预报信息
助力提升我国在
全球空间天气预测的国际影响力
AI for Space
“数据+物理”双驱动
“复遥号”卫星研发
将人工智能与科学研究深度融合
以AI for Space理念构建模型
基于复旦大学CFFF平台完成测试和验证
全球电离层导航掩星探测物理智能模型
基于物理智能的思想
开拓性将物理机理融入AI领域
实现从“单纯数据驱动”向
“数据+物理”双驱动的智能模型转变
通过复旦大学卫星地面站
团队可实时接收“复遥号”探测数据
构建“卫星-电离层-地面站”的
空天信息获取与反演链路
▲
复旦大学卫星遥感数据接收天线系统
在高质量的电离层数据基础上
模型能够同步进行
电离层电子密度四维时空的重构
和电离层电子温度的四维时空预测
从而提高对短波通信临界频率的选择
和卫星导航参数估计的准确性
此外模型还引入香农信息论思想
建立太阳电离层耦合机理的
机器学习预测模型
可实现太阳极端磁暴情况下
电离层参数的短期预测
服务导航、雷达和短波通信等应用需求
支撑卫星星座设计和
下一代智能空间天气模型的研发
产学研融合
多学科交叉
作为我国电磁波物理与空间微波遥感
研究领域的领军人物
金亚秋院士几十年致力于电磁波散射、
辐射传输与传播、空间微波遥感
及对地观测信息技术的研究
提出空天信息智能感知发展新理念
▲
金亚秋院士
在金亚秋院士创建的
电磁波信息科学教育部重点实验室
付海洋研究员团队在
电离层波物理与导航时空定位领域
研究耕耘十多年
为“复遥号”研制打下坚实基础
2020年
经上海市发改委、经信委批准
“上海北斗智慧应用创新研究中心”
在复旦大学正式挂牌
联合千寻位置共同建设
为复旦空天信息领域锚定新起点
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付海洋研究员
2021年
付海洋主持国家科技部重点研发计划
“变革性技术关键科学问题”
重点专项青年科学家项目
这是全国空间领域首批青年973项目之一
2023年
云遥宇航获批建立上海市院士专家工作站
金亚秋院士担任首席专家
产学研合作走向深入
实测数据与物理模型紧密结合
让AI大模型能力显著提升
▲
复旦多学科团队与企业共同研讨
学科交叉是研发团队的另一特色
付海洋团队多年来与
信息学院徐丰、王海鹏团队
数学学院程晋、陆帅团队等紧密合作
联合培养学生国际国内多次获奖
“我们五年来定期和数学学院的
老师一起开组会，
也经常与企业研讨联合培养研究生。
每个人立足于自身专长，
以独特视角和思维方式看待复杂难题，
共同推动创新的真正实现。”
付海洋说
着眼前沿科学问题
服务国家重大需求
继研发“复旦信息星”后
“复遥号”的成功发射
标志金亚秋院士团队
在空天信息领域的又一里程碑
将进一步提升复旦新工科研究能级
空天信息领域发展迅速
教育部设立了空天信息技术二级学科
在金亚秋院士的积极推动下
中国电子学会成立空天信息分会
申请筹建复旦大学空天信息研究院
团队下一步计划
融合数据和物理机理
发展更智能的空间天气电离层
四维时空参数预测模型
以期提出电离层模型的相关国际标准
未来五年
计划参与更多卫星研制
包括发射高分辨率雷达成像卫星、
考古卫星等
“发展空天信息技术
已成为国家战略性的科技任务”
金亚秋院士将继续带领团队
以前沿科学问题为牵引
发挥复旦基础研究优势
为提升我国在空天信息领域的
技术水平和应用能力做出更大贡献
来源：复旦大学
编辑：蓝悦
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