根據(jù)《云南省科技廳關于2019年度云南省科學技術獎提名工作的通知》要求，現(xiàn)將中國科學院昆明分院擬提名2019年度云南省科學技術獎勵項目（云南天文臺項目）相關信息在昆明分院網(wǎng)頁予以公告。自公告之日（2019年5月15日）起7天內(nèi)，若對申報項目有異議，請以書面形式向昆明分院科技與教育處提出。若無異議，將按相關程序提名云南省科學技術獎。

　　科技進步獎推薦項目（1項）公告

　　項目名稱：太陽射電爆發(fā)干擾導航通信機制及其預警方案研究

　　主要完成人：董亮、黃文耿、屈會鵬、李燕、阿爾察、高冠男、張玉峰、陳愛平、郭少杰、汪敏、袁曉偉、樂林株、劉俊卿

　　完成單位：中國科學院云南天文臺、中國科學院國家空間科學中、北京跟蹤與通信技術研究所

　　提名單位：中國科學院昆明分院

　　項目基本情況、項目簡介、候選人及候選單位對項目的貢獻情況（推廣應用情況）、獲得知識產(chǎn)權情況、項目曾獲科技獎勵情況

　　1. 項目基本情況

　　微波波段的太陽射電爆發(fā)釋放出強無線電噪聲信號，從空間GNSS衛(wèi)星上發(fā)出的電波容易受到該類噪聲的影響，造成地面導航信號接收設備信噪比降低、可見星數(shù)量下降，導航數(shù)據(jù)失效等情況。

　　本項研究旨在根據(jù)太陽射電爆發(fā)對無線通信的內(nèi)在影響機理，建立針對該類事件的預警、預報方法和模型，并研究相關的太陽及導航信號監(jiān)測技術。

　　2. 項目簡介

　　北斗導航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的全球導航系統(tǒng)，對于提高我國的國際地位，逐步使我國擺脫對國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)的依賴，促進經(jīng)濟社會的發(fā)展，保障國家安全等許多方面，都具有十分重大的意義。劇烈太陽射電爆發(fā)是北斗導航系統(tǒng)安全運行的潛在影響因素，通過監(jiān)測太陽射電爆發(fā)，可以實現(xiàn)對北斗導航系統(tǒng)可能出現(xiàn)的異常情況進行預警，具體方法：

　　1）計算并得到太陽射電爆發(fā)針對不同無線通信信號的影響情況，通過分析排除影響較小的頻段，將研究、預警的重點放在最容易受干擾的頻段，最終確認在L波段(1-2GHz)的衛(wèi)星導航通信信號是最容易受到影響的；

　　2）建立專用的L波段太陽射電望遠鏡，針對L波段的太陽射電流量進行監(jiān)測，可以進一步確認太陽射電爆發(fā)對導航信號的影響情況,同時設計了4.5米太陽射電L波段精密流量望遠鏡，專門針對L波段的太陽射電流量進行精密觀測；

　　3）由于較之于其他空間天氣事件，太陽射電爆發(fā)傳播迅速，作用范圍廣，是一類非常難預測的空間天氣事件，為此采用太陽射電爆發(fā)早期觀測數(shù)據(jù)，研究導致L波段太陽射電爆發(fā)的可能，可以取得一定的提前預警時間，減少該類事件帶來的影響；

　　4）同時研究在該頻段內(nèi)太陽射電爆發(fā)的特殊頻譜規(guī)律，能夠有效的闡釋在該類事件中導航通信信號影響變化的規(guī)律，進一步增加對該類空間天氣事件的認識；

　　綜上，本項研究對于導航系統(tǒng)的信號穩(wěn)定性具有重要的意義，旨在預警、預報太陽射電爆發(fā)這類快速傳播的空間天氣事件，提高整個導航系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　本項研究的成果如下：

　　1）發(fā)現(xiàn)并證認了北斗導航系統(tǒng)受到太陽射電爆發(fā)干擾（2017年中元節(jié)太陽活動事件），同時通過研究相位閃爍指數(shù)和幅度閃爍指數(shù)在爆發(fā)過程中的不同異常，研究排除了電離層影響，確認太陽射電爆發(fā)是北斗導航系統(tǒng)的潛在影響因素；

　　2）提出專門針對上述影響事實，研究計算得到了在L波段內(nèi)多個導航通信頻點的太陽射電爆發(fā)流量影響閾值，其中北斗的三個頻點B1(1561MHz）、B2(1207MHz)和B3(1268MHz)的太陽射電流量影響閾值分別在1100-2600S.F.U.(Solar Flux Unit，太陽射電流量單位)之間，這一數(shù)據(jù)在一個太陽活動周內(nèi)非常常見；

　　3）提出并設計了L波段精密太陽射電流量望遠鏡，針對L波段太陽射電流量進行觀測，其靈敏度可達1S.F.U.，可以得到在L波段內(nèi)的太陽射電爆發(fā)流量，為進一步證認太陽射電爆發(fā)帶來的影響提供數(shù)據(jù)依據(jù)；同時相關計算結果廣泛應用于國內(nèi)外衛(wèi)星地面站的建設中，針對該類干擾事件對信號質量的損失進行分析、評估、證認；

　　4）通過對太陽射電爆發(fā)前X射線流量的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)在太陽射電爆發(fā)流量達到影響閾值之前，X射線流量存在一個明顯的抬升拐點，內(nèi)在的機理在于X射線爆發(fā)較之于射電爆發(fā)在源區(qū)位置更低，為此起始時間更早，演化譜指數(shù)X-ray爆發(fā)較之于射電爆發(fā)更高，X射線流量更快達到峰值，為此，研究得出采用X射線的流量變化可以作為一個很好的預警點，具有2分鐘以上的預警時間；

　　5）研究了太陽L波段劇烈射電爆發(fā)頻譜中的一些特殊頻譜現(xiàn)象，通過這些頻譜現(xiàn)象的分析、統(tǒng)計可以進一步證認在導航通信信號被干擾時的現(xiàn)象特征；

　　6）在項目執(zhí)行期間，共培養(yǎng)碩士研究生三名，博士研究生三名。一人入選云南省技術創(chuàng)新人才、昆明市中青年學術及技術帶頭人后備人選、昆明市官渡區(qū)中青年學術帶頭人，一人晉升博士研究生導師、一人晉升碩士研究生導師，兩人晉升高級職稱，一人當選中國電子學會超導電子學分會全國委員，兩人入選昆明市官渡區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。團隊入選云南省科技創(chuàng)新團隊、官渡區(qū)科技創(chuàng)新團隊。

　　3. 候選人及候選單位對項目的貢獻情況（推廣應用情況）

　　參與本項目的單位一共三家

　　1）中國科學院云南天文臺

　　2）中國科學院國家空間科學中心

　　3）北京跟蹤與通信技術研究所

　　中國科學院云南天文臺：主要承擔太陽射電爆發(fā)早期的觀測、數(shù)據(jù)分析、太陽射電爆發(fā)頻譜監(jiān)測與分析等理論工作，L波段太陽射電精密流量監(jiān)測望遠鏡系統(tǒng)選址、設計等技術研發(fā)工作；

　　中國科學院國家空間科學中心：作為我國空間天氣研究的主要單位，負責空間天氣的監(jiān)測、研究和預報，，研究空間天氣事件的標準化預警、預報體系；

　　北京跟蹤與通信技術研究所：作為我國北斗導航系統(tǒng)的總體單位，承擔本項目中特制的多GNSS參數(shù)接收機的設計與研發(fā)，同時根據(jù)其參與多個國際衛(wèi)星地面站建設的條件，獲取多個地面站的太陽射電爆發(fā)觀測數(shù)據(jù)，并向相關北斗用戶推廣本項目中的預警方案，積極推動快速信息通報系統(tǒng)立項工作。

　　相關發(fā)明專利推廣至38家單位，主要有：中國電子科技集團公司第16、22、39、54研究所；中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心，中國科學院國家天文臺等研究所；

　　國防科學技術大學、華東交通大學、云南大學、云南師范大學、西南科技大學等大專院校；

　　石家莊信科微波有限公司、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、昆明高馳科技有限公司等企事業(yè)單位，為相關企事業(yè)單位增效1200萬元。

　　候選人名單（PDF）

　　4. 獲得知識產(chǎn)權情況

　　本項研究共發(fā)表論文42篇，其中，SCI檢索論文11篇，EI檢索論文9篇，中文核心檢索論文19篇；累計影響因子31.807.共計引用50次；共獲得專利授權23項，其中發(fā)明專利9項。

　　5. 項目曾獲科技獎勵情況

　　專利“一種針對太陽射電爆發(fā)干擾導航系統(tǒng)事件的預警平臺”獲得2016年昆明市科技專利二等獎

　　專利“一種基于MMIC微波檢波芯片的通道可配置帶寬的射電天文輻射計”獲得2017年昆明市科技專利二等獎

　　項目“基于北斗短報文的院前急救信息傳遞系統(tǒng)”獲得中國科學院首屆“率先杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初賽、復賽優(yōu)勝獎