? 王永志在神舟三号转运现场 ? 王永志（右站立者）给火箭研究院年轻同志讲课 ? 神舟五号飞船转运现场，袁家军（左）、王永志（中）、黄春平 ? 神舟六号船箭组合体转运现场，戚发韧（左）、王永志（中）、刘竹生 图片来源：《中国工程院院士传记：王永志传》（姚昆仑著，航空工业出版社2015年3月出版） 与伯乐钱学森的师生情 吴志菲 2004年2月20日，我国载人航天工程的开创者之一和学术技术带头人王永志，获得2003年度国家最高科学技术奖的消息公布后，13亿中国人却相对有些平静。

武汉大学物理科学与技术学院相关负责人告诉记者，计算物理学是研究如何运用数值方法解决物理中的理论问题，其中新方法的发展和相应软件的开发，是计算物理学的核心问题，同时也是一项高风险工作。他们希望借助该团队在计算物理领域发展的方法和程序，对他们的创造性发现、创造性实验进行科学验证。

他说：今年2月份投稿，5月份就接收，6月底就在线发表了，这个速度在顶刊里算是飞速了。作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。TBPLaS是基于TBPM开发的一套高性能计算软件。袁声军介绍，不到3个月就得出了理想的计算结果。袁声军团队 回国后，他觉得自己如虎添翼 回国后，确实得到了很多的支持，不仅有更多的科研经费，还有很多优秀的学生。

武汉大学物理科学与技术学院袁声军团队为并列第一作者单位和通讯单位。在这次合作中，袁声军团队需要先把新发展的DFPM方法推广到TBPM方法中，然后在TBPLaS计算软件中进行代码实现，最后通过一系列计算，复现出实验的观测数据。北斗三号全球导航系统示意图。

简单地说，第一是如何构建动态网络，保证卫星、无人机等空间基站之间联通。超前布局 人们在日常生活中离不开的手机依靠基站接入互联网，基站通过数据高速传输实现各式各样的通信和社交功能。目前，这颗卫星已经作为重大科研基础设施为全国科研单位提供开放式卫星在轨实验验证环境。这些成果包括提出动态网络建模和容量计算、空间动态组网机理和协议、网络体系结构和管理控制等理论与技术，空间网络新型编码和调制、空间动态链路的高效传输、空间网络多波束多址接入等理论与技术，在轨空间数据的实时感知认知和智能遥感影像服务的新理论，并应用于我国高分、资源、遥感等三大系列卫星影像处理系统。

例如，在地球与信息学科的交叉中，研究人员将地球科学中的卫星遥感、导航定位等科学技术与信息科学中的动态组网和高速传输等优势相结合，极大提升了地学信息的时效性和气象观测及灾害预测的精确性。早在2005年前后，中国科学院、中国工程院院士李德仁带领一批专家在国内率先提出通信、遥感、导航三大功能一体化、网络化的设想。

龚健雅介绍，科学家们对遥感影像稀疏表征与融合处理难题的技术突破引起了航天东方红卫星有限公司的兴趣。该公司与其他单位主动提出合作意向，完成卫星的设计、制造和发射。而在数理与信息学科的交叉融合中，研究人员将物理学中的太赫兹高速调制器件设计、太赫兹相位调控与信息学的太赫兹传输理论相结合，使得当时国际最快调制速率提高了1个数量级，在空间太赫兹波透射式相位调控问题上实现了原理性突破。龚健雅回忆说，大家形成一些想法后，由我们指导专家组召开闭门会来决定未来支持的方向，我们会随时监控这些方向进展的状态。

双清一号卫星还具备开放式在轨处理软硬件平台，通过应用程序可实现动态部署开展遥感影像信息提取和智能处理的科学实验。龚健雅坦言，指导专家组遇到的一个困难是，在基础研究自由探索的原生文化下，如何进行有组织、有目标的大型研究。其中，以空间网络协议验证场景为基础，首次完成了互联网协议第6版（IPv6）空间组网应用试验，验证了高动态条件下高速星间星地网络中的IPv6技术体制。自2017年起，科研团队分阶段在内蒙古、北京、西藏和青海等地开展了演示试验，验证了空间信息网络高效组网、高速传输、融合处理等技术成果，演示了空间信息网络在重大突发事件中的应用效果。

此外，与指导专家组配合的管理工作组负责对该重大研究计划的实施进行总体审核、协调及组织评估。项目研究的经历让科学家们坚信，只有基础理论和关键技术足够先进、高效、可靠，应用单位才会敢用、能用并且想用。

▲重大研究计划实施期间的竞赛颁奖现场。对此，科学家脑洞大开：把基站搬上天，信息服务能力就能得到极大提高，人就不会失联。

2017—2018年为第二阶段关键技术突破阶段，通过项目布局建立空间信息网络模型，形成信息传输理论与方法，构建信息表征与处理方法体系，同时突破相关关键技术，形成基本的算法库和仿真测试平台在这一领域，我国科学家超前布局，率先提出通信、遥感、导航三大功能一体化、网络化的大胆设想。第二是这些基站之间如何进行高速传输。对此，科学家脑洞大开：把基站搬上天，信息服务能力就能得到极大提高，人就不会失联。科研团队期待，在双清一号助力下，相关科学研究能为遥感数据大众化移动终端服务提供有力支撑。随着项目的推进，他们对基于基础研究的解决方案把握越来越大，开始面向全国广泛征求意见，寻找卫星试验的机会。

北斗卫星导航系统工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军介绍，科研团队利用现有在轨卫星的系统架构、多功能平台、增量载荷，以及星上软件可重构等资源，开展基于多功能卫星平台的空间信息网络关键技术集成验证。对于天基网络要传输哪些信息，一开始，专家们的设想不只局限在通信上，还包括多媒体、传感器的信息等。

项目研究的经历让科学家们坚信，只有基础理论和关键技术足够先进、高效、可靠，应用单位才会敢用、能用并且想用。2023年1月15日，双清一号在我国太原卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭升空。

为此，基于多功能卫星平台空间信息网络关键技术集成验证项目在北斗卫星导航系统上展开。▲科研人员在青海大柴旦开展在轨卫星、临近空间气球、系留气球、无人机等多类平台协同的天临空地一体空间信息网络快速响应应用试验。

据了解，该重大研究计划的研究历程大致可分为三个阶段：2013—2016年为第一阶段基础理论创新阶段，主要任务是围绕三大关键科学问题及时部署目标需求导向研究工作，为后续研究奠定理论基础。科研人员基于北斗导航卫星系统基础能力，利用包括3颗地球静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和多颗中轨道卫星（MEO）平台，以及增量载荷配置、地面站资源和试验设备等在内的卫星系统平台资源，搭建了多功能卫星集成验证平台与验证环境，具备星间速率为1吉比特/秒（Gbps）、星地链路不低于300兆比特/秒（Mbps）的传输能力。目前，这颗卫星已经作为重大科研基础设施为全国科研单位提供开放式卫星在轨实验验证环境。‘北斗的专家告诉我们，尽管‘北斗是导航卫星，但有一些卫星是具有通信功能的，希望采用一些先进的通信技术，便同意我们在‘北斗上开展试验。

经过长期研讨，科学家们提出了空间信息网络的定义。近年来，把实现手机无线通信的基站搬上天，构筑覆盖全球范围、全天候、全天时的信息天路成为世界各国竞相关注的热点。

在该重大研究计划实施中，学科交叉在科学研究中得到高度重视。北斗三号全球导航系统示意图。

用户可根据不同的任务需求对星上智能App算法进行灵活的上注、更新与卸载，实现面向移动终端用户多样化应用需求的遥感信息实时智能服务。这些成果包括提出动态网络建模和容量计算、空间动态组网机理和协议、网络体系结构和管理控制等理论与技术，空间网络新型编码和调制、空间动态链路的高效传输、空间网络多波束多址接入等理论与技术，在轨空间数据的实时感知认知和智能遥感影像服务的新理论，并应用于我国高分、资源、遥感等三大系列卫星影像处理系统。

龚健雅回忆说，大家形成一些想法后，由我们指导专家组召开闭门会来决定未来支持的方向，我们会随时监控这些方向进展的状态。成果丰硕 在该重大研究计划实施之初，科学家们群策群力，凝练出三大关键科学问题，即空间信息网络模型与高效组网机理空间动态网络高速传输理论与方法空间信息稀疏表征与融合处理。此外，科研团队还分别以空间网络协议、空间网络路由、空间网络接入等验证场景为基础，取得了一系列成果。关键技术突破为抢险救灾快速响应提供信息支持 自然灾害是典型突发事件，全面、准确、快速的信息支持是保证抢险救灾处置效率的关键。

其中，以空间网络协议验证场景为基础，首次完成了互联网协议第6版（IPv6）空间组网应用试验，验证了高动态条件下高速星间星地网络中的IPv6技术体制。而在数理与信息学科的交叉融合中，研究人员将物理学中的太赫兹高速调制器件设计、太赫兹相位调控与信息学的太赫兹传输理论相结合，使得当时国际最快调制速率提高了1个数量级，在空间太赫兹波透射式相位调控问题上实现了原理性突破。

面向未来，科学家们信心满满，在基础研究和关键技术已经得到突破的今天，我国已准备好绘就空间信息网络蓝图的关键技术，信息天路梦想指日可待。早在2005年前后，中国科学院、中国工程院院士李德仁带领一批专家在国内率先提出通信、遥感、导航三大功能一体化、网络化的设想。

自2017年起，科研团队分阶段在内蒙古、北京、西藏和青海等地开展了演示试验，验证了空间信息网络高效组网、高速传输、融合处理等技术成果，演示了空间信息网络在重大突发事件中的应用效果。组织保障 该重大研究计划实施期间，指导专家组、秘书组与管理工作组互相配合、通力合作，为各个项目取得科学突破提供了坚实的组织保障。