学科专业评审组:电子与通信技术组
项目名称:空间长寿命高精度天体敏感器光学技术及应用
提名单位: 陕西省科学院
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果突破了复杂航天空间环境下的长寿命高精度天体敏感器光学技术,利用该技术,在国内首次研制成功重大航天任务所需的绝对/相对姿态测量、制导导航敏感器光学产品,已在轨应用了九大类共400多套,140多颗卫星平台,广泛应用于我国90%以上的卫星,该比例随着我国航天事业的不断壮大而不断扩大。该研究成果理论与技术体系完备、创新性强,有效解决了空间强辐射、大温差、复杂背景光下的长寿命高精度天体敏感器的空间环境适应性难题,已授权发明专利32项,总体技术达到国际先进水平。 采用该技术研发的系列产品已成功应用于载人航天、探月工程、高分辨率对地观测、北斗导航、火星探测、小行星探测等重大航天任务,为卫星姿态与轨道控制、不同飞船间高精度交会对接、月球/火星表面自动着陆、巡视和避障等重大航天活动提供了强有力技术支撑,突破了“卡脖子”技术,实现了自主可控,极大提升了我国航天、航空、航海领域的实力,产生了显著的社会与经济效益。 本单位认真阅读了该项目的提名书及附件材料,对照陕西省科学技术进步奖授奖条件,相关栏目填写符合科技奖励要求,材料内容真实有效,经公示无异议。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:王虎
    排名:1
    行政职务:室主任
    技术职称:研究员
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献: 本项目的总负责人,负责项目的整体实施,对创新点1、2、3均有重要贡献。主要贡献如下:提出了应用于制导、导航领域的天体光学敏感器光学技术学科方向,将其从空间领域扩展到航空、航海及其它应用领域,每年稳步科研经费至少3000万;提出实现天体导航敏感器光学长寿命、高精度、全天时的理论方法及关键技术。投入本项目的工作量占本人工作量的80%。
    曾获国家科技奖励情况:获奖项目:高精度畸变测试设备(运输飞船CCD光学成像敏感器光学系统地面标定设备) 奖励等级:陕西省科技进步二等奖 奖励日期:2012年9月19日 证书号:2012-2-040-R7
  2. 姓名:薛要克
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2具有重要贡献。主要贡献如下:设计了基于星载的小型长寿命星敏感器光学系统,完成了长寿命光学系统关键技术研究攻关,成功实现多平台星敏感器导航探测。投入本项目的工作量占本人工作量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:刘杰
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2均有重要贡献。主要贡献如下:负责机载天体敏感器技术论证、样机研制和系统集成,授权发明专利2项,系统集成后经飞行验证,导航精度达到国内领先水平。此外,负责天体光学敏感器超高精度、极高精度光学系统开发、实施和环境试验验证。投入本项目的工作量占本人工作量的70%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:刘美莹
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2均有重要贡献。主要贡献如下:开展长寿命高精度星敏感器技术研究工作,分析了该系统昼夜探测能力和综合导航精度,并研究利用高精度星敏感器进行空间碎片探测的技术。以第一作者发表8篇SCI、EI检索论文,作为第一发明人,授权发明专利1项,授权实用新型专利1项。投入本项目的工作量占本人工作量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:林上民
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2具有重要贡献。提出了恶劣工况下高稳定光学元件支撑设计理念,搭建复合光机材料耦合方案框架,实现了复杂环境下系统大范围温度自适应调整;针对发射过程中苛刻的力学振动环境,提出了从被动校核走向主动设计的光机结构动力学稳定性设计方法,为高精度天体导航敏感器的长寿命与高性能提供了有力支撑。已受理授权发明专利30项,发表论文10篇。投入该项目的工作量占本人工作量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:刘阳
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献: 对创新点1具有重要贡献。主要负责开展长寿命高精度星敏感器技术研究工作,针对大口径星敏光学系统的主反射镜开展热不敏微应力支撑技术以及次镜支撑开展轻量化技术研究、星敏恶劣环境适应性技术研究、星敏杂光测试和高精度星模拟器的研制工作。以第一作者发表2篇EI检索论文,作为第一发明人,获得相关发明专利6项,以第一发布人发布1项技术所标。投入该项目的工作量占本人工作量的40%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:沈阳
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2具有重要贡献。针对不同应用场景,以光学系统像差补偿原理构建了多种复杂光学系统光学解决方案,提出了多种高精度复杂光学系统设计方法,适用于不同工况下高精度光学系统建模与设计,并成功应用于多个新体制光学系统设计方案,为天体导航敏感器光学高精度特性提供有力支撑。工作期间以第一作者发表学术论文11篇,授权发明专利5项,受理发明专利8项。已发表学术论文11篇,授权发明专利5项,受理发明专利8项。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:车云强
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1,2,3具有重要贡献。主要负责在高精度天体敏系列产品装配、工艺、调试和管理等方面提出了一系列可靠新颖的方法,保证了产品高精度、高质量、高效率装调和研制。提出了产品在研制设计阶段存在的不足和缺陷,特别是重大设计风险的识别。投入该项目的工作量占本人工作量的35%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:周藏龙
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2作出重要贡献,针对空间高低温交变环境下天体导航敏感器易产生热漂移、结构变形与光学像差,进而导致测角精度衰减、导航稳定性下降的问题,提出了天体导航敏感器无热化设计理论方法及工程实现技术。通过建立光机热耦合误差分析模型,优化材料匹配、结构约束与热误差补偿策略,有效抑制宽温域温度漂移带来的精度劣化,显著提升空间敏感器在轨工作稳定性,为系统高精度导航指标达成提供关键技术支撑。项目期间,依托相关研究成果发表学术论文1篇,本人在该项目投入工作量占比30%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:王禛
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
    对本项目技术创造性贡献: 对创新点2具有重要贡献。提出并实现了亚像元级极高能量集中度星敏感器光学技术,成功将其应用于我国临近空间高马赫平台的天文导航。投入该项目的工作量占本人工作量的30%。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中国科学院西安光学精密机械研究所
    单位贡献: 该成果突破了复杂空间环境下的空间敏感器光学技术,在国内首次研制出重大航天任务所需的绝对/相对姿态测量、制导导航敏感器用长寿命、高精度光学系统。主要科技创新和技术进步点:1)提出了敏感器光学系统辐照分析模型,突破了高像质与强耐辐照性能的技术瓶颈。在保证精度的同时,使光学敏感器使用寿命由5年提升到15年。2)提出了敏感器光学系统大温差自适应补偿方法,突破了光学-结构-热的耦合一体优化技术,保障了敏感器的测量精度达到0.05″ 。3)提出了多视场点零畸变S型控制和全视场畸变校正方法,实现了畸变优化控制与偏置误差消除,研制出空间高精度0.8μm绝对畸变光学系统。 该研究成果理论与技术体系完备、创新性强,有效解决了空间强辐射、大温差、复杂背景光下的长寿命高精度天体敏感器的空间环境适应性难题,已授权发明专利32项,总体技术达到国际先进水平。采用该技术研发的产品已成功应用于载人航天、探月工程、高分辨率对地观测、北斗导航、火星探测、小行星探测等重大航天任务,为飞行器姿态与轨道控制、高精度交会对接、月球/火星表面自动着陆、巡视和避障等重大航天活动提供了强有力技术支撑,实现了自主可控,极大提升了我国航天、航空、航海领域的实力,产生了显著的社会与经济效益。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处