空間信息技術研究中心簡介- 空間信息技術研究中心

1、空間信息技術研究中心GIT Geo-spatial Information Technology Center一、中心概況上海交通大學空間信息技術研究中心（GIT），致力于地理空間事件認知理論與技術的發(fā)展，為地球觀測與導航領域的技術進步和產業(yè)發(fā)展提供關鍵技術與智力支持。GIT中心中近期的發(fā)展目標是在微波圖像解譯、多模導航應用技術、超高速光采樣與高精度光處理等研究領域達到國內領先水平，在微波圖像智能計算、地理空間目標事件認知等方向在國內外產生學術影響；GIT的長遠發(fā)展目標是在SMART微波成像認知、SMART多模自主導航應用服務等方向保持國際先進水平。GIT中心主要研究方向：l 智能微波成像l

2、遙感圖像理解l 多模導航l 空間光信號處理l 信號處理SoCGIT中心現有專職和兼職教師、博士后與專職研究人員共30多人，碩士生和博士生70多人。其中教授、副教授15人，中國科學院/中國工程院兩院院士1人。中心主任：郁文賢教授。二、中心學術顧問委員會GIT中心聘任國內外相關領域知名專家作為中心的學術顧問。中心學術顧問委員會主要為中心的發(fā)展規(guī)劃、工作進展、重大科研任務等提供技術咨詢與建議。學術顧問委員會每年組織一次活動，聽取中心主任匯報中心主要工作并提供學術評價意見。學術顧問委員會主任：李德仁 教授，中國科學院、工程院院士；劉永坦 教授，中國科學院、工程院院士；學術顧問委員會副主任：吳一戎 教授

3、，中國科學院院士，中科院電子所；學術顧問委員會委員：于起峰 教授，中國科學院院士，國防科技大學吳曼青 研究員，中國工程院院士，中電38所龔健雅 教授、武漢大學鮑虎軍 教授、浙江大學陸建華 教授、清華大學房建成 教授、北京航空航天大學三、科學研究1、 研究方向與責任教授（1）智能微波成像 劉興釗 教授研究微波壓縮感知成像、SMART成像探測等新型微波成像體制與面向解譯與應用的微波成像數據處理技術，更靈活、有效的獲取關于目標與環(huán)境的微波特征信息，提高微波成像與處理系統(tǒng)的智能化水平和自適應能力，擴大微波成像的應用范圍與適用性。（2）遙感圖像理解 郁文賢 教授研究遙感影像三維信息提取與重建、運動目標檢

4、測、SAR圖像增強與解譯、地理空間數據組織與搜索、多源信息融合、地理空間事件認知等理論與應用技術，提高遙感數據定量化、自動化處理與應用水平。（3） 多模導航技術 郁文賢 教授、趙健康 研究員研究PNT擴展體系、高靈敏度、高動態(tài)、抗干擾衛(wèi)星導航信號處理、GNSSINS視覺通信高精度多模導航、自組織網絡定位、高精度導航定位應用等技術，提高導航產業(yè)應用能力。（4） 空間光信號處理 陳建平 教授（兼職）、曾貴華 教授研究高速高精度光采樣、光纖同步授時、信號處理的全光實現、量子定位等技術，提高空間應用中寬帶信號采樣、海量數據實時處理、遠程同步與授時、高精度定位以及低功耗高速處理等方面技術水平。（5） 信

5、號處理SOC 劉佩林 教授研究面向多樣化應用的低功耗、高安全信號處理SOC設計和嵌入式應用技術，促進實時小型化SAR處理技術和通信導航產業(yè)技術的發(fā)展。2、 中心科研條件與設施GIT中心通過學校985工程二期、三期和211工程三期的建設支持，相關設備投資超過3000萬元。在遙感、導航、光信號處理、SOC設計等方向形成先進的科研實驗系統(tǒng)。l SMART微波成像認知技術驗證系統(tǒng)該實驗系統(tǒng)以自行研發(fā)的小功率連續(xù)波體制合成孔徑雷達系統(tǒng)為核心，能夠實現全極化、多頻段和多種調制波形的工作方式。該系統(tǒng)可以在微波暗室內部署，實現對人造環(huán)境和場景的定量測量，也可以實現在室外進行部署，通過在軌道上運行實現對近距離自

6、然景物的成像。利用該系統(tǒng)可以研究不同地物環(huán)境下，背景與目標之間的相互作用關系，以及針對不同環(huán)境、目標的最優(yōu)探測方法與方式，實現SAR傳感器的智能化，提高SAR傳感器的探測效能。主要性能指標：信號頻段：L-S-C-X四波段、全極化工作模式；空間分辨率：優(yōu)于 0.15m×0.15m ；工作模式：連續(xù)波體制、一發(fā)三收模式，多基地成像；發(fā)射功率：<1w,連續(xù)可調；波形調制：包絡波形可編程；處理系統(tǒng)：實時成像處理。l 高性能遙感數據處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)為智能化SAR、可見光遙感圖像解譯、海量遙感數據信息提取和地理空間事件認知等研究提供數據與高性能計算服務。系統(tǒng)采用分布式開放合作研究架構，實現

7、算法、數據和處理結果的共享與交換。主要性能指標：存儲系統(tǒng)：100TB SAS存儲陣列；核心計算系統(tǒng)：8個6核CPU、192GB內存、4個GPU處理核心、16GB顯存；高性能圖形處理系統(tǒng)：10塊Nvidia FX5600顯示處理器；數據體系：TerraSAR、Quick Bird、SRTM DEM、全球GIS與分類數據；算法體系：檢測、分類、融合、分割、信號與圖像特征提取等。l 多模導航技術試驗驗證環(huán)境該實驗系統(tǒng)以多模無縫組合導航為用戶特征，星間鏈路為信號傳輸特征，深空組網為網絡特征，主要覆蓋未來導航領域空間段和用戶端的技術研究需求。主要包括：分布式可重構天基平臺體系架構研究及演示平臺；信號激勵

8、生成及演示平臺，由軌道及信號標準誤差信號生成子系統(tǒng)、高穩(wěn)定光纖頻率傳遞及信號推送子系統(tǒng)、姿態(tài)控制誤差生成子系統(tǒng)等組成；空間模塊群智能自適應網絡實驗平臺；高精度GNSS雙頻接收機射頻與多?；鶐幚韺嶒炂脚_；多信標同步與室內無縫覆蓋定位平臺。 主要性能指標：高精度時間傳遞/發(fā)布精度：小于400ps；多路徑激勵實測環(huán)境分辨率不小于10ns，增強型推算分辨率不大于5ns；航天器間通信樣機：適應m級到百km級通信距離，具備數據轉發(fā)和自主路由功能；覆蓋所有GPS、Galileo、北斗的不同調制方式與載頻；位置反向傳遞節(jié)點密度不小于100個/平方米，傳遞距離不小于30米。l 超高速光信號采樣與處理實驗系統(tǒng)該

9、實驗系統(tǒng)針對雷達、高能物理、空間探測等領域的寬帶采樣與精密測量研究需求，主要包括：寬帶信號光學感知：瞬態(tài)信號的超快、分布式探測；超寬帶高精度光學采樣和量化；超快數字和模擬光信號處理和傳輸。圖1是采樣速率84Gs/s（有效位數4比特）的光采樣實驗系統(tǒng)。圖1 超高速光采樣系統(tǒng)l 量子定位與關聯成像技術實驗環(huán)境量子定位實驗平臺如圖2所示。該平臺配置了兩套獨立的系統(tǒng)：一套用于研究單光子信號下的量子定位技術，另一套用于研究連續(xù)光信號下的量子定位技術。在前一套系統(tǒng)中，所配置的激光器為一臺為氬離子激光器，利用該激光器可產生離散變量量子糾纏信號。此外，為了檢測所發(fā)出的信號，還配置了EMCCD，單光子檢測器等。

10、在后一套系統(tǒng)中，所配置的激光器為一臺為倍頻激光器，利用該激光器可產生連續(xù)變量量子糾纏信號，為了檢測激光器發(fā)出的信號，配置了Homodyne檢測器等。另外，還為兩套系統(tǒng)配置了頻率計數器(SR625)、數字延遲發(fā)生器等，這些器件都是導航定位、測距、時鐘同步研究中的核心設備。在此基礎上將發(fā)展量子定位實驗室演示系統(tǒng)和室外量子測距試驗系統(tǒng)。圖2 量子定位實驗平臺關聯成像遙感技術平臺如圖3所示。該平臺配置了一個熱光源發(fā)生系統(tǒng)（包括一臺激光器、DD馬達等），空間光調制器，高分辨率CCD，符號計數器以及自行開發(fā)的算法與軟件系統(tǒng)等。在此基礎上，將再配置一套高速微波關聯成像系統(tǒng)。利用該平臺上的這些設備可開展關聯成

11、像以及在遙感、精密刻度等方面的實驗研究與應用研究。圖3 關聯成像遙感技術平臺l 信號處理SOC設計與驗證環(huán)境 信號處理SOC設計與驗證平臺有四個組成部分：基礎IP庫，這些IP涵蓋了多媒體、通信、DSP、導航以及工業(yè)控制這幾個主要的SoC應用領域；設計輔助平臺軟件，包括基于幾種主流SoC總線的頂層IP代碼生成、架構層面的性能預估、不同抽象層次的仿真模型生成、可配置參數的設計優(yōu)化迭代等； SoC驗證軟硬件平臺，包括SoC芯片各個模塊不同抽象層次的模型的混合仿真，RTL仿真的硬件加速等，實現SoC芯片的系統(tǒng)級仿真；可靠性分析與測試環(huán)境，包括可靠性分析的數學模型仿真環(huán)境、可靠性參數統(tǒng)計仿真工

12、具以及可靠性分析硬件環(huán)境等。主要性能指標：平臺支持ARM、MIPS、SPARC等主流SoC處理器的IP，IP可綜合并有對應的行為級仿真模型（周期精確的指令仿真器），支持AMBA、WishBone等主流SoC總線。能夠用于設計的SoC最高主頻不低于300MHz。平臺提供RTL硬件仿真能力，仿真速度不小于100MHz。平臺支持的可配置SoC驗證原型硬件支持的邏輯規(guī)模不小于500萬門，并能夠擴充。 3、 中心在研科研項目GIT中心承擔了國家973、863、科技支撐、國家NSF基金、國防科研和上海市科委項目及橫向科研項目，年均科研經費超過800萬人民幣。典型在研項目如下：l 微波圖像壓縮感知處理技術（

13、973課題）l 微弱GPS信號處理及高靈敏度GPS接收機的研究（NSF基金）l 遙感圖像情報快速處理（GF預研）l 國家空間數據應急協同平臺（科技支撐）l 多源遙感圖像海上目標融合處理系統(tǒng)（863重點）l 多模導航技術（上海市優(yōu)秀學科帶頭人項目）l 超高速低功耗光子信息處理集成芯片與技術基礎研究（973項目，首席單位）l 光通信系統(tǒng)中的超高速全光模數轉換技術（863項目）l 面向高精度光學模數轉換的采樣與量化新方法與關鍵技術研究（國家自然科學基金項目）l 四、中心聯合實驗室與特聘研究專家中心依托上海交通大學信息技術與電氣工程研究院的開放式交流合作研究平臺，與工業(yè)界、產業(yè)界建立互動發(fā)展的聯合實驗室。目前的聯合實驗室有：l 航天導航制導與控制技術實驗室（上海交大與上海航天技術研究院聯合建設）l 先進信息化制造識別控制技術研發(fā)中心（上海交大與溫州宏豐合金有限公司聯合建設）中心特聘國內外相關技術領域學者作為中心的特聘研究專家，開展學術與技術深度交流合作，共同推動地理空間信息技術領域的前沿技術研究。五、中心文化環(huán)境GIT中心推行自主、開放、合作的團隊研究發(fā)展模式。支持研究者在前沿基礎領域開展自主獨立創(chuàng)新研究與