中国科学院光电研究院学科介绍

计算机应用技术(081203)1 本专业的特色、学术地位、及在本单位学科发展中的作用和意义光电研究院计算机应用技术专业主要以载人航天工程等重大空间工程为依托，以空间科学及应用任务为技术平台，运用计算机科学与技术

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2004-04-17

计算机应用技术(081203)

1 本专业的特色、学术地位、及在本单位学科发展中的作用和意义

光电研究院计算机应用技术专业主要以载人航天工程等重大空间工程为依托，以空间科学及应用任务为技术平台，运用计算机科学与技术、电子科学技术、通信与信息技术、自动控制、软件工程的科学原理和方法，研究高效合理的空间信息处理与传输、系统仿真与地面测试技术、天地网络技术等。开发高性能、高可靠的空间和地面综合性电子学系统、高可靠总线与网络、高水平高可靠的航天软件，实现航天器及载荷的智能管理、信息获取利用、天地信息网的沟通、飞行任务在轨管理和飞行器综合仿真测试验证。计算机应用技术在航天领域的发展与进步对提高空间任务的效能，提高可靠性，延长空间飞行器和有效载荷的寿命，降低成本有重要的意义，对推动我国航天技术的发展有举足轻重的作用。

空间工程任务的组织、系统设计和系统集成研究是光电研究院的重大使命和重要发展目标。光电研究院重点研究航天条件下以计算机应用技术为主体的多学科交叉技术，解决与发展国民经济有关的空间工程关键技术，为空间科学应用提供有力的技术支持并形成技术装备；并面向空间工程应用任务，研制各类重要的载荷应用设备，拓展计算机及其技术的研究与发展，提升空间工程任务的系统设计和系统集成的技术水平。光电研究院是中国科学院空间工程任务的龙头，也是我国重要的空间科学与应用总体机构和空间技术创新基地之一，在中国科学院和我国空间科学与应用的发展中发挥不可替代的作用。

2 本专业点的主要研究方向及研究条件

光电研究院计算机应用技术专业的主要研究方向为飞行器综合电子技术；计算机控制与应用；空间信息处理与传输技术；系统仿真测试技术；空间应用软件技术。

在长期承担载人航天工程应用系统等重大空间工程任务的过程中，光电研究院在实验条件、人才队伍和空间任务组织、系统设计和系统集成等方面都积累了丰富的经验，取得了一批高水平的科研成果和专利。在空间系统总体、电子学设计和研制、软件设计与评测、计算机应用和空间信息获取技术方面具有较强的实力，具有较强的总体力量、配套的技术队伍及工作经验，具有高水平的空间电子学系统和软件系统的设计、开发和研制能力。在计算机控制、信息获取存储传输技术、系统仿真以及信息系统集成等技术的研究中发展了计算机应用技术。

目前，光电研究院具备Mie-ⅢS80C186开发系统，Trace32嵌入式仿真器系统（含高速状态分析模块、开发系统控制模块、开发系统仿真控制模块、开发系统80C186仿真模块等），电路板级EDA工具，GPS高动态测试仪；拥有PolySpace C Verifier、Lab Windows/CVI和TestBed等软件测试工具，已经建成中科院空间应用软件评测站并获得资质认证；已建立空间飞行器轨道设计和分析的软硬件环境，拥有STK轨道设计和仿真软件包以及自主开发的高精度轨道及任务分析软件包（HAOP）；配套建成了专业级EDA实验室，可用于空间电子系统设计开发、软件工程、空间信息处理及传输、飞行器能源及电源控制的研究；建立了专业的EMC实验室，可进行航天产品的EMC试验；研制了智能化的测控、数管、电源仿真设备和专用测试设备；建立了总装、测试环境，拥有约300平方米的净化测试组装大厅和专用测试间，可用于多台空间设备组成的复杂系统桌面电性联试。

信号与信息处理（081002）

1 本专业的特色、学术地位、及在本单位学科发展中的作用和意义

光电研究院的信号与信息处理专业主要面向载人航天器和卫星上信号的处理、传输、地面获取、遥测遥控、业务运控管理、信息处理以及空间信息的示范应用，面向国家战略需求和国际科技前沿。

近年来，围绕学科建设及研究方向，选择及确定科研课题，在国家载人航天工程、863、双星计划等重大科研项目以及科学院和研究所创新研究等方面，积极开展空间信息获取、高速数传发射机、空间信息处理、卫星通信、空间信息可视化、用户服务、有效载荷监控、计划调度、飞船和卫星有效载荷测试系统、遥感图像处理、地面数据接收、软件无线电、高速数据采集、图像数据快视、海量数据处理、导航信号处理等技术研究，其中不少科研成果已在型号任务中应用，转化为社会生产力，为国民经济发展做出了重大贡献。

光电研究院的创新工程的重要目标是在全天时、全天候、全谱段对地观测有效载荷、空间光电新技术装备研发和具有支持多空间任务运行与服务能力的地面系统方面，形成天地一体化系统，解决国家重大战略科技问题。光电研究院的信号与信息处理学科是天地一体化系统中的重要组成部分，本学科的发展，对光电研究院培养在本学科具有创新竞争力的人才队伍意义重大，必然会提升光电研究院的创新能力，为国家解决重大战略科技问题。在载人航天后续发展以及其他国家重大任务中，将建设和发展更加先进的地面信息获取和信息处理系统，具有广阔的发展前景。

2 本专业点的主要研究方向及研究条件

信号与信息处理专业的主要研究方向：1、数字信号与图像处理技术；2、信息综合处理技术；3、遥感应用处理与信息提取技术；4、导航定位与卫星通信信号处理技术。

光电研究院的信号与信息处理学科梯队整齐，人员结构合理，科研力量雄厚。在该研究领域具备配套齐全的科研设施和支撑保障系统，科研配套仪器设备种类齐全，技术先进，现已建成载人航天工程应用系统的有效载荷应用中心，拥有有效载荷数据接收站，能够接收载人航天器各类有效载荷、科学卫星和应用卫星的有效载荷数据，具有对载人航天器有效载荷进行运行管理和控制的空间任务监控管理系统，包括监控管理计算机和监控管理大厅、长期管理室等，还有遥感图像处理系统、图形工作站、并行数据库系统、大型计算机系统、微波测试仪器等装备，固定资产近七千万元。

光学工程 (080300)

1.专业介绍：

光电科技是人类社会进入知识经济时代最重要的技术基础之一，已成为推动世界经济增长的关键因素之一，在科研、信息、医疗和安全等领域有着广泛的应用前景，是国际研究的热点和国家发展的重点。光学工程专业是在光电研究院业已形成的技术积累和优势基础上，结合正在承担的主要国家科技任务需要和对未来发展，瞄准国家在光电领域的战略需求和高技术前沿，重点开展近代光学技术、光电一体化技术、激光技术与应用等方向的创新研究，是中国科学院知识创新工程学科发展的重要组成部分。

光学工程专业的主要学科发展方向是光电系统总体技术与应用研究，主要包括近代光学技术、光电一体化技术和激光技术及应用三个研究方向，是中科院光电研究院重要学科发展方向之一。光学工程专业主要进行光电测控系统总体设计、光电系统一体化技术、控制工程与接口技术、全固态激光器及其谐波技术、非线性光学与频率变换技术、激光系统结构设计与工程化研究、激光与物质相互作用的表征与评估以及激光应用系统设计研究、等离子体物理相关理论与应用等研究内容。

该学科专业发展将充分发挥中国科学院在光电系统科学与应用方面的优势，推进光电系统在国防与国民经济建设中的支撑作用；突破光电系统一体化关键技术，为光电系统应用奠定基础。

2. 本专业点的主要研究方向及研究条件

本专业点的主要研究方向：光机电一体化技术、激光技术与应用、近代光学技术。

A. 光机电一体化技术；

光电研究院光机电一体化技术研究方向，是在光机电多学科技术融合方面进行基础性、前瞻性、探索性研究，提出新概念、新方法，进行预先研究、理论探索，开展原理性研究与试验验证工作，以取得国际前沿水平的研究成果。面向国家需求和国际科技发展前沿，在光电测控技术、光电导航与定位定向技术、空间对地观测技术、空间应用光学、激光综合应用技术、目标识别等方面进行总体方案设计、系统集成与测试、工程项目总检与联试、等离子体物理及应用的研究工作。瞄准国家重大光电工程任务，开展相应光电领域的关键技术攻关及其工程化研究。光电研究院在该领域具有国内最强的工作基础，最好的设备条件和最大的综合优势，拥有一批在国内外知名的专家学者和青年学术带头人，目前承担着国家计划中的许多相关项目研究。

B. 激光技术与应用

“激光”是20世纪最伟大的技术发明之一。经过40余年的发展，激光技术已经应用到国民经济和国防建设、科学研究的各个领域，成为21世纪高技术发展的最重要的支撑技术之一。中国科学院光电研究院光学工程专业立足于满足国家发展的战略需要，设立“激光技术及应用”学科方向，重点研究高功率、高亮度全固态激光，半导体激光整形与耦合，可调谐激光，光纤激光、短波长固体激光以及激光与物质相互作用的作用机理与效能研究，开拓激光技术在工业加工、先进制造、激光投影显示、信息技术领域的应用，同时探索新型高功率激光的技术途径，在满足国家高技术发展需求的同时，积极推进激光产业发展，为我国激光高技术与应用领域培养高素质科研型人才。

C. 近代光学技术

中国科学院光电研究院光学工程专业 “近代光学技术”学科方向的主要研究方向为具有重要战略意义的极紫外光学的科学问题与技术，重点研究X光光学元件研制，短波光学或短波光学薄膜，紫外、极紫外－软X射线多层膜研究与镀膜技术，目前正承担的课题和未来将重点发展的方向包括，X射线多层膜分束镜，软X射线多层膜残余应力研究，极紫外波段的反射、聚焦、成像元件，将重点开展2.3－4.5nm水窗波段高质量软X射线光学元件的研制，紫外成像探测技术，空间应用极紫外多层膜光学元件研究，在满足国家短波光学高技术发展需求的同时，为我国培养高素质科研型人才。

飞行器设计 (082501)

1.本专业的特色、学术地位、及在本单位学科发展中的作用和意义

中科院光电研究院的空间飞行器设计研究继承了中科院几十年来的研究方向，又有新的发展。空间飞行器动力学（轨道、姿态和结构动力学）、结构/机构设计、热分析和热设计、电源系统是空间飞行器设计的基础，也是空间飞行器的核心技术，光电研究院飞行器设计专业主要进行空间飞行器动力学研究、空间飞行器结构及机构设计、空间飞行器热设计、空间飞行器姿轨控设计、空间飞行器电源设计等研究内容。近几年来，根据国内外的发展方向和我国的需要，既注意前沿的应用基础研究，又特别强调与工程项目的紧密结合，加强了CAD/CAE技术、精密定轨技术、新型空间电源技术、高精度姿控技术、自主导航控制技术等的应用研究。

气球飞行器包括各种平流层气球、系留气球与飞艇，是中科院光电研究院重要发展方向之一。中科院在气球飞行器方面有较深厚的研究基础和丰富的工程经验，是我国高空平流层气球、系留气球升空平台的开拓者。气球飞行器设计专业主要进行气球飞行器系统总体设计、气球飞行器结构和空气动力学研究、柔性充气结构理论及其特性研究、气球飞行器结构设计CAD/CAE、飞行控制技术和大气环境利用研究与实现，气球飞行器加工成型和工艺技术研究、高性能材料制备和测试评价技术研究、以及与气球大系统相关的其它技术，如环境、发放、动力推进、压力和姿态控制、特殊供电和电源、遥测遥控和跟踪、数据传输、光通讯、定位地面站系统等研究内容。

该学科专业发展将推进中国科学院在空间科学和应用方面的优势，延伸发展载人航天应用；突破空间飞行器系统技术和天基网关键技术，促进中国科学院空间技术与空间科学和光电对地观测有效载荷优势的结合。

2.本专业点的主要研究方向：1、飞行器系统设计；2、飞行器动力学、控制与仿真；3、飞行器结构CAD/CAE；4、飞行器热设计；5、亚轨道飞行器设计。

3.研究条件：

光电研究院以载人航天应用的系统工程技术、空间飞行器系统工程技术发展为重点，并且致力发展空间系统工程特色专业技术及关键技术等。

作为载人航天应用系统总体单位，已圆满完成神舟一号--五号飞船应用系统总体设计、系统集成测试及在轨飞行试验任务，进行了多艘飞船任务分析、轨道预报、有效载荷结构布局设计、大型有效载荷热设计、运控模式及方案设计、EMC设计、系统仿真测试等飞行器设计工作；在地球空间双星探测计划的论证、设计、运行管理中承担了任务分析及轨道设计、伸杆机构研制试验等工作，圆满完成了试验任务。在长期承担空间工程任务的过程中，已建立应用系统和空间飞行器任务分析、系统设计、系统仿真演示平台及环境，结构和热控设计平台，控制系统仿真测试验证平台，电子学设备研制环境，嵌入式软件测试平台，系统集成测试平台环境，以及先进的EMC实验室。具备STK，UG，NEVADA，SINDA/G以及PATRAN/NASTRAN等计算机建模、结构和热设计、分析的大型专业软件，可用于空间飞行器的设计与建模仿真分析。

目前正承担载人航天工程一期应用系统总体技术工作，载人航天工程二期应用系统总体及技术支持预研工作，HXMT天文卫星预研方案设计工作，新型空间飞行器总体、轨道设计、结构、热控、姿轨控系统、电子学、测试验证关键技术研究等工作，并开展了高动态GPS接收机、精密定轨、空间机构伸杆、动力学与控制、自主导航、软件评测、系统测试验证等新技术预研及特色专业技术研发。

在气球飞行器方面，光电研究院设有气球飞行器研究中心，拥有国内唯一的高空气球设计、制造、发放和运行技术系统，承担了空间科学探测和应用任务；承担了系留气球平台研发任务。还承担多项气球飞行器预研任务，具有广阔的发展前景。

在长期承担空间工程任务的过程中，光电研究院在本专业点学术队伍稳定，导师队伍有较高水平。科研经费充足，工作条件、实验条件、仪器设备、图书资料和人才队伍等方面都有系统的积累，取得了一批高水平的科研成果、专利。在空间系统总体、光、机、电、热、控制设计与研制方面具有较强的实力，具有较强的科研力量、配套的技术队伍及工作经验。在该专业领域，具备比较丰富的研究生培养经验。

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