本项目聚焦于空间电磁场探测涉及到微弱信号感知、信号处理等关键技术研究，在电磁感知进行新技术研究，并应用于射电天文微弱信号检测、空间环境-空间天气事件预警预报以及卫星定轨应用等诸多方面，在深入天文-空间物理研究、国家重大基础设施安全以及高效通信保障等领域发挥着关键作用。项目针对如下难点开展研究：
①观测复杂的波束要求：对于不同射电源探测，对应的混合复杂相位复现难度大，单一的观测波束难以满足宽视场波束扫描和快速巡天要求；
②多模式混叠识别效果差：由于射电天文望远镜台址的电磁噪声环境复杂，深空滤波与多模式高纯度涡旋波的模式分离提取异常困难，导致识别精度大幅下降；
③单一角动量(SAM)观测向轨道角动量（OAM）的扩展：从经典电动力学来看，电磁能量和电磁动量是客观存在的物理量，两者可以相互转化并满足守恒关系，其中轨道角动量OAM是潜在的一种射电天文新信使辐射表征为在远场二维空间平面中的幅相分布规律性，这将是下一代潜在的新型射电望远镜设计和发展思路。
针对上述挑战，项目组在国家自然科学基金、科技部和云南省重点研发计划以及中国科学院“率先杯”创新创业大赛等项目的支持下，长期聚焦复杂电磁环境下超表面相位的高精度复现调控技术，多变电磁环境中模式分析识的算法研究，探索宽带低损的复杂波束辐射源生成和调控机理，发明了基于变换光学的边界条件定制技术、高纯度涡旋波产生技术、全空间电磁调控技术，并首次提出完备的空间大尺度OAM探测技术，进一步发展了射电天文的观测技术体系。
在空间天气应用方面，本项目构建了太阳射电爆发干扰导航通信事件预警预报系统，包括廊坊L&S波段精密太阳射电流量望远镜、便携式L波段便携式太阳射电望远镜、GNSS同步监测系统，观测系统提供的长期的（＞900天）F10.7指数做到了国内替代，解决了“卡脖子”问题。
其次，根据日面光学、高能以及射电等多波段观测数据和发展过程，针对太阳射电爆发干扰导航通信事件提出了蓝-橙-红三级空间天气预警预报指标，并依此为中国人民解放军61741部队开发完成了“太阳活动预报预警应用系统”，为广大用户提供太阳活动预报预警信息。
并且建立了长期的高时间分辨率+频谱分辨率分米波-米波段太阳射电频谱观测数据平台，持续为中国科学院空间天气“三网”提供每日观测数据，形成了稳定的东半球低纬度观测台站，同时提出了基于OAM对耀斑环磁场的测量方案，入库中国科学院“优质项目库”。
在天文观测方面，团队通过VLBI观测在活动星系核的吸积和喷流研究中取得了突破性进展，包括对超大质量双黑洞的发现和黑洞吸积理论的新理解，这些成果不仅丰富了双黑洞演化和星系并合模型，还揭示了射电躁度与吸积率之间的新关系。 在低频射电天文数据处理技术方面，团队采用创新的射频信号接收和GPU加速处理技术，结合HDF5高效数据存储格式，显著提高了数据处理速度和质量，为射电天文和深空探测提供了强大的技术支撑。
项目组共发表论文：315篇，总影响因子 1286 ，多篇论文在本领域顶级期刊JAP，IEEE TAP、ApJ, A&A, MNRAS, APJL, APJS、RAA、PLOS ONE等上，共被SCI引用超6000次，被Google学术他引超6000次，被6位外国院士、10位两院院士、63位 IEEE Fellow、10位长江学者、14位杰青等国际权威专家引用并给予高度评价。相关成果“太阳射电爆发干扰导航通信影响机制及其预警方案研究”，经专家鉴定，结论为：该项目选题新颖，创新强，拥有自主知识产权，应用前景广阔。研究成果总体达到了同领域国际领先水平（参考附件《科技成果评价证书》--中科评字【2019】第3070号）。
在项目执行中，共获得专利50项授权（发明专利 30项），软件著作权10项，培养研究生50名（含4名马来亚大学研究生），其中两人获得国家级人才称号，一人获得云南省技术创新人才称号。项目中关键专利技术实现53家单位应用，共创造经济效益 合计：16084.16万元，经济利润合计2618.52万元，其中关键技术应用于北斗导航稳定性、空间天气长期指标数据连续获取方面解决了“卡脖子”的难题。
项目执行期中，共获得省部级发明专利一等奖一次，全国学会三等奖一次，中国科学院“率先杯”创新创业大赛提名奖两次，全国研究生电子设计大赛二等奖一次，市级发明奖二等奖两次。
1.主要知识产权和标准规范等目录
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序号 |
知识产权（标准）类别 |
知识产权（标准）具体名称 |
国家（地区） |
授权号（标准编号） |
授权日期 |
证书编号 |
权利人 |
发明人 |
发明专利（标准）有效状态 |
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1 |
发明专利 |
一种基于宽带检波芯片在射电天文保护频段的太阳射电总功率辐射计系统 |
中国 |
ZL201610021551.5 |
20180629 |
证书号第2981584号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、敦金平、闫小娟、汪敏、施硕彪、郭少杰、刘俊卿、高冠男 |
有效 |
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2 |
发明专利 |
一种针对太阳射电爆发干扰导航系统事件的预警平台 |
中国 |
ZL201410674454.7 |
20190215 |
证书号第3255473号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、屈会鹏、汪敏、林隽、杨文杰、张世刚、何川、高冠男、施硕彪 |
有效 |
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3 |
发明专利 |
一种可自定标的无线电环境测试平台及其测试方法 |
中国 |
ZL201610301137.X |
20190607 |
证书号第3406833号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、乐林株、刘俊卿、郭少杰、汪敏 |
有效 |
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4 |
发明专利 |
基于空地联测预警太阳射电爆发干扰导航卫星通信的系统 |
中国 |
ZL201710576343.6 |
20230203 |
证书号第5723506号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、屈会鹏、黄文耿、闫小娟、敦金平、郭少杰、汪敏、高冠男、林隽 |
有效 |
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5 |
发明专利 |
低频射电天文观测和电离层主动探测系统 |
中国 |
ZL202110256381.X |
20230423 |
证书号第5912808号 |
中国科学院云南天文台；国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）；马来亚大学;长沙天仪空间科技研究院有限公司 |
董亮;闫小娟;扎姆里·扎纳尔·阿比丁;任维佳;杨峰;张效信;敦金平;郭少杰;汪敏 |
有效 |
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6 |
发明专利 |
实时全方位扫描无线电环境监测系统 |
中国 |
ZL202110995536.1 |
20230602 |
证书号第6025349号 |
中国科学院云南天文台；湖南坤雷科技有限公司；国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站；云南省无线电监测中心；马来亚大学 |
董亮；程翥；刘海涛；刘天康；田斌；张宁；黄启量；李升阳；扎姆里·扎纳尔·阿比丁
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有效 |
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7 |
发明专利 |
空间无线电环境测控装置及系统 |
中国 |
ZL202110997222.5
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20230602 |
证书号第6023835号 |
中国科学院云南天文台；监测中心乌鲁木齐监测站；云南省无线电监测中心 |
董亮；刘天康；陈德章；谢勇；田斌；林自豪；李升阳；刘燕；王豪；胡荣飞 |
有效 |
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8 |
发明专利 |
基于捷变收发器的射电天文谱线观测系统 |
中国 |
ZL201810203828.5 |
20230919 |
证书号第6336114号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、钱磊、刘斌、秦胜利、何金华、李志玄、张燕坤 |
有效 |
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9 |
发明专利 |
基于捷变收发器的射电天文窄带谱线观测平台 |
中国 |
ZL201510501817.1 |
20180612 |
证书号第2957584号 |
中国科学院云南天文台 |
董亮、何乐生、汪敏、甘从贵、印琪骏、刘俊卿、郭少杰 |
有效 |
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10 |
发明专利 |
一种涡旋电磁波的汇聚装置 |
中国 |
CN201810119942.X |
20200131 |
证书号第3676256号 |
西安电子科技大学 |
衣建甲、孟颖繁、张海林、梁晓涓、曹雪琦、冯瑞 |
有效 |
