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复旦“复遥号”卫星升空,开启“数据+物理”空天信息探索新篇章

2024-11-12来源:天脉网编辑:瑞雪

在酒泉卫星发射中心,伴随着“3,2,1,点火!”的指令,力箭一号遥五运载火箭搭载着“复遥号”卫星,于近日腾空而起,顺利进入预定轨道。这标志着复旦团队今年成功发射的第三颗卫星——“复遥号”正式进入太空执行任务。

“复遥号”卫星是复旦大学与天津云遥宇航科技有限公司携手打造的成果,其核心算法模型由复旦大学信息科学与工程学院金亚秋院士团队研发。作为复旦空天信息领域的又一里程碑,“复遥号”将承担全球电离层参数反演的任务,显著提升我国在空间天气和电磁环境监测方面的能力。

“复遥号”卫星配备了全球导航卫星系统GNSS、掩星探测载荷和红外相机,旨在探索构建空间天气电离层的新型智能数据同化框架,实现电离层四维时空参数的预测。电离层位于地球表面60至1000公里的高空,由于其复杂性和难以预测性,一直是空间科学研究的热点。电磁波在电离层传播过程中会产生衰减和路径误差,而“复遥号”通过接收GNSS的非直线传播信号,能够实现对电离层参数的精准测量与反演。

“复遥号”卫星的发射不仅标志着电离层研究进入了一个新的阶段,还意味着我国在电离层预测模型方面取得了重大突破。传统的电离层研究主要集中在二维空间,而“复遥号”利用卫星导航掩星观测数据,在垂直方向上实现了1至2公里的高分辨率,将电离层预测模型拓展至四维,并考虑了从太阳活动到电离层的空间天气耦合机理,从而弥补了当前电离层预测模型的不足。

作为云遥宇航全球掩星星座中的第25颗卫星,该星座预计明年将完成90颗卫星的部署,实现对全球电离层电子密度数据的全面覆盖。这一系统将服务于数值天气、磁暴监测、地震预报、海洋预报等多个领域,特别为“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,进一步提升我国在全球空间天气预测领域的国际影响力。

在“复遥号”卫星的研发过程中,复旦大学团队深度融合了人工智能与科学研究,以AI for Space理念构建模型,并在复旦大学CFFF平台上完成了测试和验证。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,将物理机理融入AI领域,实现了从“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,团队能够实时接收“复遥号”的探测数据,构建“卫星-电离层-地面站”的空天信息获取与反演链路。

金亚秋院士作为电磁波物理与空间微波遥感研究领域的领军人物,几十年来一直致力于电磁波散射、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。在他的带领下,复旦团队在电离层波物理与导航时空定位领域取得了丰硕成果,为“复遥号”的研制奠定了坚实基础。学科交叉也是研发团队的一大特色,团队成员与多个学院的专家紧密合作,共同推动了“复遥号”的成功发射。

“复遥号”卫星的成功发射不仅展示了复旦团队在空天信息领域的科研实力,也标志着我国在空间天气预测和电离层研究方面取得了重大进展。随着“复遥号”的正式投入使用,我国在全球空间天气预测领域的国际影响力将得到进一步提升。