昆明分院拟提名2019年度云南省科学技术奖励项目（云南天文台项目）相关信息公告

　　根据《云南省科技厅关于2019年度云南省科学技术奖提名工作的通知》要求，现将中国科学院昆明分院拟提名2019年度云南省科学技术奖励项目（云南天文台项目）相关信息在昆明分院网页予以公告。自公告之日（2019年5月15日）起7天内，若对申报项目有异议，请以书面形式向昆明分院科技与教育处提出。若无异议，将按相关程序提名云南省科学技术奖。

　　科技进步奖推荐项目（1项）公告

　　项目名称：太阳射电爆发干扰导航通信机制及其预警方案研究

　　主要完成人：董亮、黄文耿、屈会鹏、李燕、阿尔察、高冠男、张玉峰、陈爱平、郭少杰、汪敏、袁晓伟、乐林株、刘俊卿

　　完成单位：中国科学院云南天文台、中国科学院国家空间科学中、北京跟踪与通信技术研究所

　　提名单位：中国科学院昆明分院

　　项目基本情况、项目简介、候选人及候选单位对项目的贡献情况（推广应用情况）、获得知识产权情况、项目曾获科技奖励情况

　　1. 项目基本情况

　　微波波段的太阳射电爆发释放出强无线电噪声信号，从空间GNSS卫星上发出的电波容易受到该类噪声的影响，造成地面导航信号接收设备信噪比降低、可见星数量下降，导航数据失效等情况。

　　本项研究旨在根据太阳射电爆发对无线通信的内在影响机理，建立针对该类事件的预警、预报方法和模型，并研究相关的太阳及导航信号监测技术。

　　2. 项目简介

　　北斗导航系统是我国自主研发的全球导航系统，对于提高我国的国际地位，逐步使我国摆脱对国外卫星导航系统的依赖，促进经济社会的发展，保障国家安全等许多方面，都具有十分重大的意义。剧烈太阳射电爆发是北斗导航系统安全运行的潜在影响因素，通过监测太阳射电爆发，可以实现对北斗导航系统可能出现的异常情况进行预警，具体方法：

　　1）计算并得到太阳射电爆发针对不同无线通信信号的影响情况，通过分析排除影响较小的频段，将研究、预警的重点放在最容易受干扰的频段，最终确认在L波段(1-2GHz)的卫星导航通信信号是最容易受到影响的；

　　2）建立专用的L波段太阳射电望远镜，针对L波段的太阳射电流量进行监测，可以进一步确认太阳射电爆发对导航信号的影响情况,同时设计了4.5米太阳射电L波段精密流量望远镜，专门针对L波段的太阳射电流量进行精密观测；

　　3）由于较之于其他空间天气事件，太阳射电爆发传播迅速，作用范围广，是一类非常难预测的空间天气事件，为此采用太阳射电爆发早期观测数据，研究导致L波段太阳射电爆发的可能，可以取得一定的提前预警时间，减少该类事件带来的影响；

　　4）同时研究在该频段内太阳射电爆发的特殊频谱规律，能够有效的阐释在该类事件中导航通信信号影响变化的规律，进一步增加对该类空间天气事件的认识；

　　综上，本项研究对于导航系统的信号稳定性具有重要的意义，旨在预警、预报太阳射电爆发这类快速传播的空间天气事件，提高整个导航系统的稳定性。

　　本项研究的成果如下：

　　1）发现并证认了北斗导航系统受到太阳射电爆发干扰（2017年中元节太阳活动事件），同时通过研究相位闪烁指数和幅度闪烁指数在爆发过程中的不同异常，研究排除了电离层影响，确认太阳射电爆发是北斗导航系统的潜在影响因素；

　　2）提出专门针对上述影响事实，研究计算得到了在L波段内多个导航通信频点的太阳射电爆发流量影响阈值，其中北斗的三个频点B1(1561MHz）、B2(1207MHz)和B3(1268MHz)的太阳射电流量影响阈值分别在1100-2600S.F.U.(Solar Flux Unit，太阳射电流量单位)之间，这一数据在一个太阳活动周内非常常见；

　　3）提出并设计了L波段精密太阳射电流量望远镜，针对L波段太阳射电流量进行观测，其灵敏度可达1S.F.U.，可以得到在L波段内的太阳射电爆发流量，为进一步证认太阳射电爆发带来的影响提供数据依据；同时相关计算结果广泛应用于国内外卫星地面站的建设中，针对该类干扰事件对信号质量的损失进行分析、评估、证认；

　　4）通过对太阳射电爆发前X射线流量的统计，发现在太阳射电爆发流量达到影响阈值之前，X射线流量存在一个明显的抬升拐点，内在的机理在于X射线爆发较之于射电爆发在源区位置更低，为此起始时间更早，演化谱指数X-ray爆发较之于射电爆发更高，X射线流量更快达到峰值，为此，研究得出采用X射线的流量变化可以作为一个很好的预警点，具有2分钟以上的预警时间；

　　5）研究了太阳L波段剧烈射电爆发频谱中的一些特殊频谱现象，通过这些频谱现象的分析、统计可以进一步证认在导航通信信号被干扰时的现象特征；

　　6）在项目执行期间，共培养硕士研究生三名，博士研究生三名。一人入选云南省技术创新人才、昆明市中青年学术及技术带头人后备人选、昆明市官渡区中青年学术带头人，一人晋升博士研究生导师、一人晋升硕士研究生导师，两人晋升高级职称，一人当选中国电子学会超导电子学分会全国委员，两人入选昆明市官渡区创新创业人才。团队入选云南省科技创新团队、官渡区科技创新团队。

　　3. 候选人及候选单位对项目的贡献情况（推广应用情况）

　　参与本项目的单位一共三家

　　1）中国科学院云南天文台

　　2）中国科学院国家空间科学中心

　　3）北京跟踪与通信技术研究所

　　中国科学院云南天文台：主要承担太阳射电爆发早期的观测、数据分析、太阳射电爆发频谱监测与分析等理论工作，L波段太阳射电精密流量监测望远镜系统选址、设计等技术研发工作；

　　中国科学院国家空间科学中心：作为我国空间天气研究的主要单位，负责空间天气的监测、研究和预报，，研究空间天气事件的标准化预警、预报体系；

　　北京跟踪与通信技术研究所：作为我国北斗导航系统的总体单位，承担本项目中特制的多GNSS参数接收机的设计与研发，同时根据其参与多个国际卫星地面站建设的条件，获取多个地面站的太阳射电爆发观测数据，并向相关北斗用户推广本项目中的预警方案，积极推动快速信息通报系统立项工作。

　　相关发明专利推广至38家单位，主要有：中国电子科技集团公司第16、22、39、54研究所；中国气象局国家卫星气象中心，中国科学院国家天文台等研究所；

　　国防科学技术大学、华东交通大学、云南大学、云南师范大学、西南科技大学等大专院校；

　　石家庄信科微波有限公司、成都恒智微波有限公司、成都耐思特科技有限公司、杭州海麟思科技有限公司、昆明高驰科技有限公司等企事业单位，为相关企事业单位增效1200万元。

　　候选人名单（PDF）

　　4. 获得知识产权情况

　　本项研究共发表论文42篇，其中，SCI检索论文11篇，EI检索论文9篇，中文核心检索论文19篇；累计影响因子31.807.共计引用50次；共获得专利授权23项，其中发明专利9项。

　　5. 项目曾获科技奖励情况

　　专利“一种针对太阳射电爆发干扰导航系统事件的预警平台”获得2016年昆明市科技专利二等奖

　　专利“一种基于MMIC微波检波芯片的通道可配置带宽的射电天文辐射计”获得2017年昆明市科技专利二等奖

　　项目“基于北斗短报文的院前急救信息传递系统”获得中国科学院首届“率先杯”创新创业大赛初赛、复赛优胜奖