大会主旨报告

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报告题目:国际电联电波传播标准研究进展

报告人:中国电波传播研究所 张明高

报告人简介:张明高(1937—),男,无线电波传播专家,湖北省京山县人,1999年当选为中国工程院院士。1962年毕业于武汉大学数学系。1981—1983年,以访问学者身份赴英国卢塞福•阿普尔顿实验室深造。中国电波传播研究所研究员,曾任副总工程师。长期致力于地面和空间无线通信及频谱管理等领域的电波传播预测技术及其在工程中的应用研究。在地面超视距对流层通信方面,提出了广义散射理论模型,建立了全球适用的对流层散射传输损耗统计预测方法,1990年被国际无线电咨询委员会(CCIR)采纳,取代了美国NBS方法和法国方法,1992年形成ITU-R P.617-1建议,成功地应用于国内外的对流层散射电路的评估之中,效果良好,为我国赢得了声誉,获1992年国家科技进步二等奖,随后于1995年又被编入ITU-R的地面电波传播手册。主持研究确定了一套适于中国及邻近地区卫星通信系统规划与设计的电波预测方法,在卫星移动通信方面提出的海面反射衰减预测方法,形成了ITU-R P.680-2建议取代了仅适于1~2GHz的日本方法;电离层闪烁长期统计预测方法形成了ITU-R P.531-4建议,这些理论成果为我国有关卫星和飞船的通信系统的论证和设计提供了电波传播方面的科学依据,获2001年国防科学技术一等奖。在地面无线电业务电波预测方法研究中,对Hata模式的改进使适用距离从20km扩展到100km,此成果已纳入ITU-R P.529-2建议之中;有关大气衰减的简易预测改进方法被纳入ITU-R P.676-3建议,取代了英国方法。在研究历程中,形成国际电联5项国际标准,撰写4部专著,编制4项国家标准,先后9次获国家级和部委级科技进步奖,培养了一批博士、硕士和科研骨干。2003年被评为武汉大学第三届杰出校友。

报告摘要:本报告第一部分简要介绍了国际电信联盟的组织架构、功能任务等,重点介绍了电波传播研究组的情况;第二部分是张明高院士的简介和我国参加电联SG3组活动回顾,介绍了张明高院士在国际电联形成对流层散射建议书的历程以及修订的其他建议书,同时对于我国参加电联SG3组活动以及我所在频谱管理、短波超视距监测等方面的研究成果进行了简要回顾;第三部分,简要分析了国际电波传播科技研究进展。

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报告题目:学科前沿交叉与空间强国“重器”

报告人: 中国科学院国家空间科学中心 魏奉思

报告人简介:中国科学院院士,中国科学院国家空间科学中心研究员、现任哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院院长。1963年毕业于中国科学技术大学地球物理系空间物理专业。主要从事行星际激波动力学过程与空间天气预报方法研究等,先后获国家和自然科学奖多项,曾任国家基金委“八五”、“九五”、“十一五”重大基金项目主持人,自2002年-2018年任国家基委地学部日地空间环境和空间天气优先发展领域学科指导小组组长,曾任国家科技部973计划专家顾问组前沿领域成员;提出、组织、推动国家大科学工程——东半球空间环境地面综合监测子午链(简称子午工程),以及提出国际空间天气子午圈计划建议等,现任子午工程(一、二期)科技委主任;建立世界上第一个空间天气实验室,先后聘为中国科学技术大学赵九章大师讲座教授和北京大学、武汉大学、山东大学、南航、南昌大学、澳门科技大学等多所大学荣誉教授。近二十年来致力于我国空间天气科学事业的建立和发展,先后负责我国有关空间天气保障能力、空间天气预报前沿研究、空间科学、和平利用空间等发展战略研究。在近期负责的“数字空间战略研究中”提出建设“数字空间”、打造“空间大脑”重大科技工程的建议,正为实现“数字空间”中国梦奋斗。

报告摘要:这次交流谈如下几个问题供参考:

   一、当今人类正进入空间大航天时代与数字时代融合发展的历史交汇期,打造空间(数智)强国之“重器”是面临严峻挑战的战略急需。什么是空间(数智)强国之”重器”?这里仅从战略定位、学科交叉和协同创新三角度谈一些个人浅见;

   二、建设“数字空间”、打造“空间大脑”是当代空间科技战略新高地。主要介绍时代背景、战略需求、任务架构。

   三、《数字空间工程》是空间强国之“重器”。这里仅从战略定位、学科交叉和协同创新三个方面予以简要分析。

   四、得“空间大脑”者得”空间天下”。主要从它对国家安全与发展全局影响的角度谈一点粗浅的看法;

   五、介绍智能航天卫星大脑研究的初步进展。

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报告题目:太赫兹量子电磁学的进展

报告人:中国科学院 吴一戎

报告人简介:吴一戎, 中国科学院院士,现任中国科学院空天信息创新研究院院长、中国科学院大学电子电气与通信工程学院院长,担任国务院学科评议组信息与通信工程学科召集人、高等学校教学指导委员会电子信息类专业教学指导委员会副主任委员。

长期从事微波成像技术以及大型遥感地面处理系统的设计和研制,推动国家航空遥感系统的发展。微波成像领域,发明了多维度微波成像技术和稀疏微波成像技术。遥感卫星地面处理与应用系统的方面,解决了一系列理论问题与关键技术,提高了我国在该领域的技术水平。主持了国家航空遥感系统的建设,推动了一系列国际领先的航空对地观测载荷的发展。曾获得国家科技进步一等奖、二等奖,全国创新争先奖等奖项,国防科技工业杰出人才奖等。

报告摘要:目前太赫兹波段还未被人类充分认识和应用,现有理论难以完整地揭示太赫兹波段存在的量子电磁效应,理论方法的突破将是突破太赫兹技术瓶颈的关键。报告讲述太赫兹量子电磁学的理论突破与进展,通过基础理论创新引导解决太赫兹波段材料、器件设计等难题,势在必行。

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报告题目:Starlink商业模式与军用价值

报告人:军事科学院 于全

报告人简介:于全,军事科学院系统工程研究院研究员、科技委主任,信息安全重点实验室主任,自然科学基金重大研究计划“空间信息网络基础理论与关键技术”指导专家组组长,《Journal of Communication and Information Networks》创刊主编 ,中国指挥与控制学会副理事长,IEEE Fellow,中国工程院院士 。1997年被评为“全国优秀科技工作者”,1999年获“中国科协求是杰出青年奖”,2006年获“第九届中国青年科技奖”,2008年被评为“中国青年五四奖章标兵”,2010年获何梁何利基金“科学与技术进步奖”,2018年获中国政府出版奖。获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项,军队科技进步一等奖5项、二等奖2项。

报告摘要:本报告首先从星链系统筹建、星链星座规划两方面介绍了Starlink的发展现状,从星链系统架构、星链通信技术体制两方面介绍了Starlink的技术特点,从星链系统性能、星链系统构型、星链地面终端、星链发展路径、星链用户服务、星链系统优势、星链系统优势几方面分析了马斯克构建星链系统的商业逻辑以及SpaceX对卫星产业游戏规则的颠覆性冲击。其次,从抗毁抗扰通信、卫星导航增强、全时全域感知、空间攻防对抗四方面进一步预测了Starlink未来巨大的军事应用潜力。最后,根据我国国情,关于低轨星座发展提出了几点启示与建议。

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报告题目:A Juno view of magnetosphere-moons-ionosphere-thermosphere coupling at Jupiter

报告人:Michel Blanc. Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP). CNRS-Université Toulouse III – CNES, Toulouse France. NSSC, CAS, Beijing China

报告人简介:Michel Blanc is a space plasma physicist and planetary scientist working at IRAP, Toulouse, France. He is also for part of his time an associate scientist at the LAM, France, and currently a visiting professor at the National Space Science Center, CAS, Beijing. He has been the director of two astronomical observatories in France, vice-president for research of Ecole Polytechnique, Paris (2007-2012), Executive Director of ISSI-Beijing (2016-2018) and several times a visiting professor at NSSC, CAS, China since 2018.

His research focuses on the coupled magnetosphere-ionosphere-thermosphere systems of Earth and giant planets and on the comparative study of Planetary Systems and planetary magnetospheres. He performed intensive studies of the Earth’s ionosphere and of its coupling across latitude regions to the magnetosphere using the incoherent scatter radar technique and MIT coupling models. He has been an Interdisciplinary Scientist on the Cassini-Huygens mission to Saturn and Titan. His current interests strongly focus on the Jupiter system: having led the Laplace mission proposal to ESA, he follows the development of ESA’s JUICE mission and is a co-Investigator on NASA’s Juno mission. He is also deeply involved in the development of the International Meridian Circle Project in China, Europe and Africa.

His current works focus on: (1) the study of magnetosphere-ionosphere-thermosphere coupling at giant planets; (2) the monitoring of the terrestrial upper and middle atmosphere and ionosphere (IMCP project); (3) the science of planetary systems: (4) planets-moons-disks interactions; (5) future missions to Giant Planets and their ocean moons.

Michel Blanc has published about 150 articles in peer-reviewed international journals. He is a member of the Air and Space Academy, of the International Academy of Astronautics, and of the Academia Europaea.

报告摘要:The Jovian magnetospheric and plasma environment exhibits a set of unique characteristics which make it a particularly exciting object for the study of planetary environments: its giant magnetosphere is dominated by an extended magneto-disk dragged into the fast rotation of Jupiter by an electric current circuit connecting the disk to Jupiter’s ionosphere which is believed to be the main driver of the two main auroral ovals. The plasma populating this disk is mainly produced by the intense volcanic activity of the innermost Galilean moon Io, which is the dominant plasma source of the system. In turn, the magnetodisk interacts with each of the Galilean moons in a different way, driving Alfven waves, current systems and particle acceleration phenomena which extend all the way along magnetic field lines from each moon to the Jovian ionosphere.

The Juno mission has been in Jovian orbit since July 4th, 2016. After completion of its prime mission in June 2021, its Extended Mission will continue until the end of 2025, providing new opportunities to study moons, rings and polar ionosphere in unprecedented detail.

In this talk, we will first describe the main features of this fascinating magnetospheric system. We will then present recent Juno multi-instrument studies of the auroral and polar ionosphere, of magnetosphere-moons-ionosphere-thermosphere interactions and of the dynamics of the Jovian aurora.

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报告题目:基于人工智能对真实海洋环境要素和海杂波特性综合预测

报告人:西安电子科技大学 吴振森

报告人简介:吴振森,西安电子科技大学二级教授,无线电物理学科和光学学科博士生指导教师,前理学院院长。享受国家政府特殊津贴,陕西省有突出贡献专家,全国模范教师和陕西省教学名师,中国电子学会会士,IEEE高级成员。曾兼任原总装备部目标特性及环境特性专业组成员,任教育部物理基础课程教学指导分委员会委员,电波传播分会副主任委员。《电波传播与模化技术》国防重点实验室副主任委员,电磁散射与逆散射学会副主任委员。获得国家科技进步三等奖1项,省部级和军事科学技术进步一等奖3项、二等奖7项,三等奖2项,以及国家教学成果二等奖1项,省优秀教学成果特等奖、一等奖与二等奖8项。

主要从事随机介质和复杂结构的电磁波、光波的传播和散射,电磁场与电磁波理论、目标与环境的全波谱光电特性与应用,高性能并行计算,数值图像与智能感知,粒度分析与测量等领域的研究。负责主持了973、863、国家自然科学基金和国防科技预研等五十项科研项目。在国内外学术刊物独立或合著发表学术论文600多篇,被SCI检索400多篇。多个国际重要刊物评审人,国际或国内学术会议的分会主席或程序委员会共主席。

报告摘要:不同海域真实多尺度海面的海杂波特性,除了与雷达参数、风速风向有关外,还密切依赖于不同海域的波高、浪向、波周期等海洋环境要素。根据不同海域真实海洋环境要素,利用GPU-CPU异构平台结合CUDA提出时变多尺度电大区域海面分区高性能并行方法,实现了真实海洋环境下时变多尺度海面的几何建模、电磁散射场的幅相和海杂波时间序列进行仿真。建立了真实海洋环境要素和相应的海杂波特性数据库,对比分析了雷达海杂波的形成电磁散射机理和主要影响因素。

基于海洋环境要素及实测、仿真海杂波特性多源数据,利用深度神经网络(DNN)、对抗神经网络和LSTM时间序列预测模型,对缺失值进行处理,以及不同海洋环境要素的预测。建立了不同海域全极化单双站电磁散射的海杂波特性与海洋环境要素的高阶、多维度、非线性映射关系。实现全空时真实海洋环境要素与不同海域多频段海杂波多物理场特性的联合预测。这种基于大数据和人工智能技术,提高大区域实际海洋环境要素与多尺度海面的海杂波的预测精度,准实时态势感知,具有重要指导意义与应用价值。它也能应用于对流层、电离层的特征量多物理场和电波传播特性的预测和数据库建立。

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报告题目:关于EISCAT_3D雷达与子午工程联合深空探测的设想

报告人:中国电波传播研究所 吴健

报告人简介:吴健,男,中国电波传播研究所研究员级高工,电波环境特性及模化技术重点实验室主任,博士生导师,享受国务院政府特殊津贴专家,新世纪百千万人才工程国家级人选,欧洲非相干散射科学联合会理事,URSI中国委员会主席,国防科技创新特区主题专家组首席科学家,原国家863计划712主题专家组组长、国防科技工业“环境试验与观测”专业组副组长。研究方向:电波传播、电离层探测技术、电离层物理及模式研究,是本专业领域国内外知名专家。其它主要社会兼职有:中国电子学会会士、电波传播分会主任委员、中国空间科学学会理事、空间物理专业委员会副主任、中国地球物理学会空间天气专业委员会副主任。

报告摘要:对月球、金星、火星、小行星的深空探测具有重大的科学技术意义,基于地基雷达探测深空具有经济、灵活、分辨率高、穿透深等优点,是未来深空科学探测的重要手段之一。欧洲非相干散射科学联合会(EISCAT)的相控阵新雷达EISCAT-3D雷达是一发三收多基地雷达,其工作频率233MHz、最大发射机输出功率5MW,是深空探测的理想地基雷达。我国大科学工程“子午工程”在四川稻城圆建设了“环阵射电望远镜”,其阵列直径1公里,工作频段150-450MHz。以及已经投入使用的500米射电望远镜FAST,其有效接收面的直径约300米,工作频率70MHz-3GMz。这些科学设施为国际子午圈大科学计划(IMCP)奠定了关键的科学实验条件。本报告重点分析了利用EISCAT-3D与我国子午工程大口径射电望远镜联合开展月球与深空探测的技术特点与优势,并给出了初步仿真计算结果,提出了基于地基雷达开展深空探测国际合作,促进全球深空科学发展,推动国际子午圈大科学计划IMCP的科学发展。

 

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报告题目:面向场景应用的海洋大数据与智能超算探讨

报告人:中国海洋大学 魏志强

报告人简介:魏志强,教授,博导,中国海洋大学副校长、国家重点研发计划项目首席科学家、“十四五”国家重点研发计划重点专项总体组专家,国家发改委海洋大数据国家地方联合中心主任、教育部深海与地球圈层前沿科学中心副主任,主要从事海洋大数据与人工智能研究,主持建设EB级海洋大数据平台和海洋大数据与智能超算产业园,主持863、国家重点研发等国家及省部级科研项目27项,在海洋大数据领域顶级国际会议和期刊发表高水平论文200余篇,授权发明专利及软件著作权30余项,入选国家万人计划创新人才、海洋大数据国家级创新团队负责人、教育部新世纪优秀人才计划、海洋国家实验室卓越科学家计划、泰山产业领军人才等人才计划称号,作为第一完成人,获智能计算与智能信息系统领域山东省科技进步一等奖2项。

报告摘要:海洋大数据是国家重要的战略性、基础性资源,在推动海洋经济发展、维护国家海洋权益等方面起着至关重要的作用。海洋数据获取能力的提升和新一代信息技术的快速发展为海洋大数据的理解和应用提供新的契机。面向全球新一代百亿亿级新型算力、百P级数据规模、百米级高分模式、百亿级知识关联等重大技术挑战,构建集算力-数据-模型-知识于一体的海洋大数据融合分析软件,在沿海地区的经济布局优化、产业提质增效、资源集约利用等领域开展示范应用,提升海洋科学数据增值服务能力。

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报告题目:电大多尺度复杂材料目标高性能电磁散射计算

报告人:北京理工大学 盛新庆

报告人简介:盛新庆,北京理工大学讲席教授。中国科学院“百人计划”入选者,教育部长江学者特聘教授,北京科学技术奖一等奖第1完成人。计算物理学会计算电磁学专业委员会副主任委员、中国电子学会电波传播委员会委员、电磁散射及逆散射专家委员会委员,高等学校电磁场教学与教材研究会副理事长,《电波科学学报》领域副主编、《系统工程与电子技术》等杂志编委。主持国家重点研发“复杂电磁环境高性能应用软件系统研制及应用示范”等国家级项目30余项。主持完成了“中算”电磁仿真软件,并被三十余家设计单位使用。在国内外著名学术杂志和学术会议论文集上发表学术论文300余篇,其中SCI论文180余篇。著作10本。主讲的《电磁场理论》课程被评为双语教学国家级示范课程,《Essentials of Computational Electromagnetics》被评为北京高等教育精品教材。

报告摘要:报告主要介绍电大多尺度复杂材料目标电磁散射计算以下三个方面的重要进展:1)非共形区域分解电磁计算,包括非共形区域分解有限元方法和非共形积分方程间断伽略金方法,尤其是非共形积分方程间断伽略金方法的演进历程及其实施关键,以及在金属目标、涂层目标、均匀介质目标散射方面的计算结果;2)复杂材料目标电磁计算,包括隐身飞行器蜂窝结构性材料目标、高超飞形器等离子体目标、以及一类坐标变换产生的双各向异性目标的电磁散射计算;3)高性能电磁计算,主要是在各种高性能计算平台上电磁快速算法的并行技术,尤其是多层快速多极子的并行技术以及一批最新的计算结果。