芳華筑夢：“北斗”和地球的高空驛站

孫欣欣

電離層存在于離地面約50公里到約1000公里高度的地球高層大氣空域，其中存在相當多的自由電子和離子，能使無線電波改變傳播速度，發生折射、反射、散射及吸收，使無線電信號穿透電離層受到延遲，嚴重影響短波通信、導航、定位、時間同步等技術系統。隨著空間科學和航天事業的發展，電離層領域逐漸成為國內外學者研究的重點。為了減緩電離層對衛星導航、通信質量等的影響，無數研究學者正大展身手，各顯神通，以期找出最完美的解決方法，復旦大學信息科學與工程學院副研究員付海洋也是其中一員。

扎根科研 高歌猛進

2002年，付海洋在哈爾濱工業大學攻讀熱能與動力機械工程本科專業，主研航空發動機與空氣動力學。大四保送研究生時，她跟隨于達仁教授從事等離子體電推進研究。碩士畢業后，她前往美國弗吉尼亞理工大學攻讀博士學位，進入航空工程與電子工程交叉的空間科學與工程專注空間等離子體物理方向。2013年，回國后，她加入復旦大學電磁波信息科學教育部重點實驗室。專業的變更，學科知識融會貫通，為她的研究工作打下了堅實基礎。得益于在電離層與波傳播領域的科研貢獻，付海洋被授予2017年度國際無線電聯盟URSI青年科學家獎。同時，她受邀擔任第43屆世界空間科學大會COSPAR2020空間主動實驗Commission C5.1/D4.1科學副主席。

值得一提的是，世界空間科學大會COSPAR是國際上空間科學界規模最大、最為重要的學術會議。付海洋從領域內眾多研究學者中脫穎而出，成為科學副主席，這代表著其科研成果得到認可，也讓其在國際舞臺中發出來自中國的空間聲音。她坦言，這是前進的動力也是壓力，如何保持科研引領，做出新高度，她將繼續向前，在電離層方向不斷深究。

瞄準方向 乘風破浪

圍繞空間電離層方向，付海洋開展分支領域研究，其中最廣泛的應用是空間導航。付海洋介紹說，空間電離層是高精度空間信息系統面臨的共性關鍵問題，它可以為空間信息系統的安全可靠運行提供重要保障，因此也是制約著“北斗”導航、通信和雷達等技術發展的關鍵因素。“如果能夠把電離層狀態描述清楚，并進行一些預測，那么導航準確度問題就能得到改善，同時對全球變化和災難監測也大有裨益。”

2019年，復旦大學牽頭聯合千尋位置一起申請并獲批了上海市科技創新高新技術項目。針對全國電離層實時監測任務，項目將依托我國“北斗”地基增強系統，開發區域空間三維電離層精確監測與預報系統，服務“北斗”地基增強系統的應用。

為滿足我國電離層高分辨率四維成像，研究還需要不斷加入新思想、新算法和新理念，進行科研攻關。為此，她多次和實驗室金亞秋院士及復旦大學數學系程晉教授進行討論，和同領域科學家開會交流思路，研究基于大數據驅動機器學習電離層智能三維建模和實時預報算法，并進一步在我國“北斗”地基增強系統進行驗證。欣喜的是，在團隊的共同努力下，項目正在有條不紊地向前推進。

科研之外，付海洋熱愛教育，對人才教育和培養有自己的理解。在她和多方力量的推進下，復旦大學與千尋位置打造了新工科空間電磁信息人才培養模式和示范，以期培養以電磁波信息和智能科學等學科為基礎，以空間信息和智能系統為方向的復合型人才。

芳華筑夢，未來可期。今后，她依然會在“北斗”導航應用、電離層四維成像及預報方面繼續貢獻自己知識和力量。同時，在電離層物理與人工智能融合領域，她也將盡力做出新的突破。