图1 空间信息汇集推广时变图模子twitter 巨屌

　　2023年3月，由国度当然科学基金资助的“空间信息汇集基础表面与要津本事”首要考虑策划实施终止。该首要考虑策划于2014年1月启动，2021年底资助名目结题，累计资助培育名目53项、重心支抓名目25项、集成名目10项、政策考虑名目8项，系数资助96项，触及信息、数理、地学等科学部有关鸿沟和标的，资助经费2.2亿元。

　　空间信息汇集所以天基平台(高、中、低轨卫星或星座)和附进空间平台(平流层飞艇或无东谈主机)为载体，通过与大地汇集一体化互联，支抓海量数据的及时鸠合、传输、处理和分发，已毕体系化信息管事运用的汇集基础程序。行动信息时期国度环球基础程序之一，空间信息汇集是已毕“海洋远边陲、天外高边陲、汇集新边陲”的遑急保险，是列国竞相争夺的政策制高点。

　　“空间信息汇集基础表面与要津本事”首要考虑策划对准信息汇集学科发展前沿，以措置空间动态汇积存合信息支抓与有限空间资源之间矛盾的国度首要需求为导向，发展原创的空间汇集及空间信息传输处理新表面与新本事，教诲我国空间信息汇集发展水平。首要考虑策划相同群众组重心针对“空间信息汇集模子与高效组网机理”“空间动态汇集高速传输表面与纪律”和“空间信息寥落表征与交融处理”三个科知识题进行名目布局，组织鼓吹鸿沟上风单元相助开展潜入考虑，在基础表面、要津本事和系统集成等不同层面取得系列效果，并运用于国度首要科学工程。

　　（1）基础表面方面

　　针对空间汇集大时空圭臬下的高动态、时变特征，拓展了多星协同不雅测、协同通讯、不雅测通讯一体化等系列时变图图元模子，竖立了通-感-算-存调解表征的推广时变图模子（图1），揭示了汇集动态拓扑结构与汇集容量的谈论，建议了空间信息汇集通-感-算-存一体化表征纪律与性能界分析纪律，设想了迫临汇集容量的低复杂度资源优化纪律，已毕了空间动态汇集高效组网，措置了大时空跨度下的空间汇集业务与资源的动态适配、运用为中心的多档次高时效可靠传输、分层自治动态建链柔性组网等难过，为空间信息汇集容量界描绘与资源高效调遣奠定了表面基础。

　　针对空间信息处理面对的时空基准不调解、在轨交融处理难，圭臬信息相反大、及时信息索要难，本体信息弱有关、高效数据压缩难等挑战，建议了天-星-地全链路几何纰缪表面分析与建模纪律，构建了计议光行差与大气折光差的全链路探元级成像几何模子，措置了国产光学卫星全球无大地限制高精度定位难过；发展了寥落感知、领会与学习的主义信息获取新范式，建议“大地西宾-星上响应-大地响应更新”的星地联动检测机制，已毕了高精度及时智能主义检测、追踪以及变化信息索要；构建了基于寥落张量多圭臬几何编码模子，建议了基于表征学习的复杂场景寥落化建模表面，已毕了星上资源受限环境下的动/静态影像数据高效高保真是时压缩，为空间信息汇集有限资源条目下的在轨海量数据高效传输奠定了表面基础。

　　（2）要津本事方面

　　针对立体多层、异构、动态复杂的空间信息汇集难以对全网遴荐调解的汇集管束与限制问题，建议了分层自治、调解管控、弹性可重构的六合一体空间信息汇集体绑缚构及动态建链的汇集管控纪律（图2）；研制了面向复杂多任务的动态资源管控原型系统，建议了全面、显式、可表征的汇集性能KPI目的；研发了面向高精度高效用资源快速预告的（自助式苦求）星地协同资源管控软件，已毕定轨才气从大地小时级到星上分钟级的跨越twitter 巨屌，大幅教诲了卫星在轨管控效用。

图2 六合一体空间信息汇集系统架构与资源管控纪律

　　针对非自在条目下激光通讯对不准、频差大的挑战，建议了空间动态链路相控传输纪律，冲突“水平全所在，垂直大角度”和“ 一双多同期激光通讯”等本事瓶颈，研制出基于旋转双棱镜的超微型多功能激光通讯系统，touch99邀请码已毕了星载激光通讯系统的高精度测姿、定位和动态追踪。

　　针对上千波控单元并发、百微秒级同期多波束限制的挑战，建议了一种星载相控阵天线低复杂度精准限制纪律和波束限制星上处理架构，设想了符合细粒度资源块的星地链路帧结构，用户容量教诲1个数目级，波束切换从十毫秒降至百微秒，骄傲了按需及时笼罩需求。

　　针对星上不雅测数据及时性强、数据量大但狡计资源受限的挑战，建议了星载高性能影像/视频压缩算法和软硬件优化与加快纪律，在轨演示与集成考据标明高倍静态影像压缩比优于30倍，动态视频压缩比优于200倍，峰值信噪比优于35dB，并具备在轨动态部署与近及时处理才气，冲突了智能信息索要和轻量化模子构建的难过。

　　（3）系统集成方面

　　研制了海外首个1Gbps太赫兹径直调制器件、海外首个64×64太赫兹智能超名义（图3），最初已毕10Gbps开脱空间太赫兹幅度调制；研制出洋际首个0.34THz频段、调制速度为1Gbps的电控调制器芯片，构建了0.34THz太赫兹无线通讯旨趣考据系统，单路传输达到了1Gbps；设想了全自主E波段毫米波通讯系统，完成了国内初度平流层气球载荷到大地E波段信谈测量和通讯施行，双向传输峰值速度达到15Gbps，传输速度和距离达到海外最佳水平。

图3  64×64太赫兹智能超名义旨趣及什物示例

　　研制了“基于在轨卫星星座的天基信息汇集资源设置管控与评估系统”，冲突了极窄波束、远距离、双端高动态指向与建链等中枢本事，初度到手已毕19000～69000公里中/高轨卫星间激光建链通讯，初度完成了IPv6空间组网运用、OSPFv3空间动态路由运用以及无东谈主机费力数据传输运用等老到，新本事老到卫星七号通过在轨卫星系统“及时”将天基SAR信息下传至运转中心，“怀柔一号”极目千里镜低轨科学探伤卫星通过在轨老到卫星系统“及时”将伽马射线的不雅测警报下传至GECAM科学运转中心，短报文全球传输时延小于30s，管事到手率优于98%，展示出天基信息一体化的运用效果和远景。

　　研制并到手辐射“双清一号”科学施行卫星，卫星入轨测试后将成为面向世界科研东谈主员通达的科研基础程序，为遥感鸿沟科研效果在轨考据提供可重构平台环境；造成了鸿沟资源分享平台，设想了遥感影像专用深度学习框架LuoJiaNet（图4），发布了全球限度最大的遥感图像标注数据库LuoJiaSet、遥感场景语义分割数据与算法集GID、遥感场景分类数据与算法集AID等11个开源数据集。

图4 在轨处理机器学习框架LuoJiaNet

　　该首要考虑策划引申时辰，相同群众构成员或名目承担东谈主中有7东谈主当选两院院士（含外籍院士1名），4东谈主入选IEEE Fellow。在承担名目时辰，名目承担东谈主中有5东谈主取得国度高出后生科学基金名目资助，7东谈主入选国度科技东谈主才策划，14东谈主入选国防鸿沟优秀东谈主才策划；成长出2个国度当然科学基金翻新考虑群体。在海异邦内期刊发表学术论文三千余篇，获授权专利741件，出书空间信息汇集鸿沟专著68部；有关效果取得多项国度级、省部级奖励，包括国度科技朝上一等奖2项、国度本事发明二等奖6项、国度科技朝上二等奖4项以及省部级奖励58项。科研效果运用于我国星网工程、对地不雅测、深空探伤等国度首要工程鸿沟以及火箭测控、聪慧天网、C919通讯系统、飞船飞行考据等遑急型号系统，为国度首要工程立项实施提供了遑急的本事和东谈主才撑抓。

　　评估群众组合计，该首要考虑策划的实施权臣提高了我国在空间信息汇集建模组网、动态链路高速传输以及空间信息寥落表征与交融等方面的考虑水平，已毕了从追踪并行到部分效果踏进世界先进行列的快速发展twitter 巨屌，全面完成了既定任务，达到了预定科学主义，评估优秀。