【走进科研所】中科院空天信息创新研究院：承担国家空天领域基础性、战略性和系统性重大任务
走进研究所｜第16期｜中科院空天信息创新研究院 Aerospace Information Research Institute
中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）在中国科学院电子学研究所、遥感与数字地球研究所、光电研究院的基础上整合组建。这是中国科学院党组顺应党中央对科技机构改革的总要求，实施“率先行动”计划的重要举措。
其中，电子学研究所创建于1956年，为我国第一个综合型电子与信息科学研究所；遥感与数字地球研究所于2012年在原遥感应用研究所（1979年）、对地观测中心（2007年）基础上组建，为我国遥感科学与综合应用技术研究机构；光电研究院组建于2003年，是光电工程、航天航空和应用科技等三个主要领域兼具总体管理与技术总体职能的高技术研究单位。
空天院拥有21个国家级/院级重点实验室、中心，依托原有几个研究机构的核心竞争力，聚焦国家战略需求，以重大产出和支撑国家实验室建设为目标，已基本形成了空天信息领域高起点、大格局、全链条布局的研究方向。
2021年12月6日下午，中科院科技创新投资产业联盟（以下简称“联盟”）秘书处执行秘书长毛瑞杰、陈卓，与中国科学院控股有限公司科技金融部高级经理陈文豪、业务经理李之睿，联合国科嘉和合伙人刘拂洋、中科院资本投资者关系高级经理丰雅楠与尹程程、中科院创投品牌经理王晓哲、青岛中科育成总经理陈静鹤共同拜访空天院科技促进发展处，与处长滕启治、副处长王东辉、对外投资管理主管姚琳、院地合作主管王盛刚、科技成果转化主管郭逸群就空天院科研成果转化及产业化情况进行交流。
以下为空天院部分科研成果情况介绍。
重点项目简介
平台
高空气球探空试验
成功探测获取太阳冕洞引起的中型地磁暴期间和地磁平静期临近空间大气电场、大气磁场、大气电导率等环境探测数据；在国际上首次成功利用原位传感器探测到临近空间中子能谱，首次开展飞行高度20km以上临基GNSS大气探测试验。
临近空间太阳电池标定系统
完成了太阳电池标定飞行试验，体积5万立方米的临近空间重载浮空器平台搭载140kg试验载荷，飞行高度35km，平飞时长2小时22分，获取了太阳电池标定试验数据。2020年又成功实施了36km太阳电池标定飞行试验。中国科学院成为继美国NASA和法国CNES之后国际上第三个可独立开展太阳电池35km及以上高度标定研究的科研机构，标志着已具备新型太阳电池高精度标定应用服务能力，开拓了临近空间浮空器应用新领域。
极目系列系留浮空器
在开展第二次青藏高原综合科学考察研究中，研制的系留浮空器新技术正式应用，于2019年5月23日凌晨到达海拔7003米的高度。这一高度也是世界范围内已知的同类型同量级浮空器驻高度的世界纪录。
平流层飞艇
中科院部署的平流层飞艇关键技术研究、飞艇研制和试验等项目取得阶段性成果，已完成了多艘试验飞艇的研制和飞行试验，研制成功平流层试验飞艇，率先实现平流层飞艇动力飞行。在国家重大专项项目支持下，浮空器中心正在开展平流层飞艇总体技术研究和试验，并牵引院内外单位开展材料、结构、气动、能源、动力、飞行控制、发放回收、平流层环境等关键技术研究。
载荷
三维成像合成孔径雷达技术
三维成像合成孔径雷达是一种具备对地三维观测的新体制合成孔径雷达，具有全天时全天候获取复杂地形空间三维信息的能力，适用于复杂地区测绘、灾后房屋损毁评估、重点区域立体成像等应用领域。
月球与深空探测雷达载荷
在国家“探月工程”等重大任务的支持下，创新性地建议并研制了嫦娥三号/四号“测月雷达”、嫦娥四号“着陆器低频射电频谱仪”、嫦娥五号“月壤结构探测仪”和首次自主火星探测“火星车次表层探测雷达”等载荷。
国际上首次获取了月球局部地区月壤厚度分布和月壳次表层地质结构实地就位测量数据。国际上首次在月球背面获取了低频射电频谱数据。
器件
工业电子辐照用大功率速调管放大器
电子辐照是用电子加速器产生的高能电子束照射物质以实现材料改性、环境保护、新材料制造、医疗卫生用品灭菌消毒等用途的一项工业生产技术。
高精度压力传感器
综合精度优于0.02%FS的高精度压力传感器是飞机、航天器、光刻机等高端装备的关键元器件，技术实现难度极高，一直被国外公司垄断。经历20多年累积，自主创新双谐振器新结构和温度自补偿新方法，研制出国内首个可实用化的全温区综合精度0.01% FS的高精度压力传感器，主要技术指标达到国际先进水平，温度跟随性误差等居国际领先，并实现规模化生产，应用于多种型号飞机、光刻机、专业气象站、压力校准仪等设备。
MEMS电化学地震检波器
地震波是海底最基本物理场之一，对地震波的精准检测是认识和开发海洋的基本途径。但长期以来我国高端探测传感器几乎全部依赖进口，并被实施技术封锁。面对这一技术瓶颈，研究团队深入研究了基于电化学换能新原理的地震检波器，首次将MEMS工艺应用于敏感电极研制实现了高灵敏度宽频带MEMS电化学地震检波器研究，检波器低频端拓展到8.3mHz（120s），带宽内灵敏度大于2000V/（m/s）。
数据接收
虚拟地面站系统
项目团队创建了国际上第一个遥感卫星虚拟地面站系统，实现了将中国遥感卫星地面站接收的不同卫星、不同传感器的数据进行快速处理并实时推送到远程用户终端的能力，使用户能够快速地获取感兴趣区域的全分辨率卫星数据，并从数据中分析卫星过境地区的情况。
数据处理
空间科学先导专项地面系统
为了适应空间科学卫星的高码率接收、高完整性融合、高安全性管理、高便捷性服务、高层次性交流等要求，开展了窄波束高动态稳定跟踪、多通道数据实时提取与传输、复杂数据质量下的快速数据处理融合技术、快速物理量反演技术、面向空间科学卫星数据的多元信息联合处理技术、多平台架构下的公共服务技术等关键和前沿技术研究。建设系统成功支持了慧眼、墨子、悟空、实践十号、太极一号等空间科学卫星任务，支持科学应用系统产出并发表了一系列国际领先的探测成果。目前二期科学卫星任务已经部署，正在开展系统的建设工作。
应用
数字地球+
信息服务基础平台的重要组成部分，是多元信息融合于应用平台、用户需求提报及互动平台。提供统一时空基准，承载地理测绘、航天遥感、导航时频、气象水文、卫星通信、感知等7个方向30大类历史和实时数据成果（约1.5PB），并可引接、融合其他手段获取的各类数据。研制5种产品形态、适配了5种通信模式。
空基共性应用支撑平台建设
国家民用空间基础设施陆地卫星共性应用支撑平台，是空间基础设施的重要组成部分，面向卫星遥感应用，提供共性、基础性服务与保障设施，支持业务化、定量化、基础性遥感应用需求。项目主要依托现有设施和各类平台和系统，由真实性检验场网系统与共性应用技术支撑服务系统两部分组成，形成真值采集、仿真分析、产品检验与定制服务的天空地一体化业务运行系统。
北斗高精度定位技术体系和服务架构
创新性地发展了北斗 PPP-RTK 高精度定位技术体系和服务架构，重点突破了混合星座实时精密轨道和钟差确定、多模 GNSS码和相位偏差的综合处理、全球和区城电离层和对流层延迟精确建模等关键核心技术。
北斗 PPP-RTK 技术体系集成了传统网络RTK 和 PPP 技术优势以及软件平台的有机统一，实现了四大卫星导航系统的兼容互操作，可同时提供从厘米到米级的多等级无缝定位服务，收敛时间小于1分钟。
以此技术为核心，构建的北斗 /GNSS 高精度定位服务系统，将成为未水卫星导航高精度定位应用的基础平台，可为空天信息领域的导通融合、导遥融合提供高精度时空位置信息。
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