【项目基本情况】

▲项目类型

创新探索基金

▲项目名称

考虑浪流影响的浮标平台低空大气折射率剖面单站GNSS探测方法

▲项目简介

针对海洋浮标平台获取边界层大气折射率剖面的系列关键问题，研究海表浪流对摩擦速度、海面粗糙度与近海面大气折射率剖面的影响规律，建立精密单点定位GNSS信号特征参数实时提取方法，研究边界层大气折射率剖面单站GNSS反演算法，构建复杂波导环境大气折射率剖面融合机制，实现海洋浮标平台低空电波传播环境长期、无人值守观测，为提高我国海上电波传播环境监测预报能力提供技术支撑。

▲工作亮点

2020年11月，山东省科学院海洋仪器仪表研究所“漂浮式海洋信息智能感知”创新单元成立。依托海仪所多年来在海洋观测（特别是海洋浮标）领域积累的技术成果与平台优势，以学科交叉与理论方法创新为主要导向，创新单元将GNSS气象学、微波辐射计被动探测、激光雷达主动探测综合应用于海气界面环境信息获取、海上对流层大气参数反演和海上目标探测识别，建设具有独特优势和特色的研究方向，形成具有完全自主知识产权的新型海洋仪器装备。

海上对流层大气折射率剖面单站GNSS探测是创新单元主要研究方向之一。感知海上低空大气折射率剖面，科学利用与之紧密关联的大气波导现象，对于准确预测船载雷达探测距离与盲区、实现超视距目标探测与识别具有至关重要的作用，军事应用价值显著。我国海域辽阔，亟需海上低空大气折射率剖面监测预报手段。在此背景下，创新单元将GNSS信号时空覆盖广、被动接收的特点，与海洋浮标长期、自主的海气界面观测能力相结合，提出基于海洋浮标平台的海基低空大气折射率剖面反演重构思路，希冀能够弥补我国对海上电波传播环境实时监测手段的迫切需求。该设想得到海洋观测与电波传播领域同行认可，自创新单元成立以来，先后获得山东省科学院海洋仪器仪表研究所培养基金项目、国家自然科学基金面上项目和山东省自然科学基金面上项目的立项支持。

目前，创新单元已经完成实验样机搭建并进行了一系列实验，主要包括：2021年3月至9月，在省科院大厦楼顶平台进行了连续观测实验；2021年4月，搭载国家自然科学基金委“南海东北部-吕宋海峡共享航次NORC2021-05”，在“向阳红18号”船进行了为期1个月的实船观测实验；2021年7月9日至9月9日，搭载国家自然科学基金委“东海共享航次NORC2021-02、NORC2021-301”，在“东方红3号”船进行了为期2个月的实船观测实验。通过上述岸基、船基实验，积累了丰富的原始观测数据。

下一步，创新单元将把研究工作重心放在海气相互作用和海陆平流对低空大气层结的影响机理、海上单站GNSS反演对流层气象参数剖面的算法优化，以及岸基与海基联合观测实验验证上，力争在两到三年时间内形成新型产品，填补相关领域技术与装备空白。

【项目负责人基本情况】

胡桐，男，2013年毕业于中国海洋大学，工学博士，副研究员，硕士生导师。博士研究生期间由国家留学基金委资助赴德国不来梅大学进行联合培养，研究方向为移动容迟网络数据转发算法。博士毕业后，加入山东省科学院海洋仪器仪表研究所“船舶气象技术研究室”，研究方向为船舶测风偏差建模校正方法，承担国家自然科学基金青年项目1项、山东省科学院青年基金项目1项。2020年，加入山东省科学院海洋仪器仪表“漂浮式海洋信息智能感知”创新单元，研究方向为海上漂浮式观测平台对流层参数GNSS反演方法，承担国家自然科学基金面上项目1项、山东省自然科学基金面上项目1项、山东省科学院海洋仪器仪表研究所培养基金项目1项。

▲个人工作感悟

2013年毕业后，我开始从事气象观测技术与装备领域相关研究工作。计算机应用技术的学科背景，以及先后两个不同方向科研团队的工作经历，使我对海洋气象观测领域的应用需求与技术缺口有了更深刻的认识，并将学科交叉作为突破瓶颈的潜在优势。

“漂浮式海洋信息智能感知”创新单元以海上对流层气象参数剖面反演为主要研究方向，研究成果有望填补我国海上电波传播环境监测预报手段空白，应用前景广阔。为此，申报了本年度海仪所创新基金项目，最终获得立项。评审专家对该项目的认可更加明确了团队研究方向，也为个人提升科研能力起到了重要激励作用。科研工作不存在“一步到位”，经过对实验系统和模型算法的迭代改进，以及对项目申报书的反复打磨，在创新基金项目基础上又先后获得国家自然科学基金面上项目和山东省自然科学基金面上项目的立项支持，为创新单元“开局之年”交出了一份满意答卷。

作为一名科研人员，应力争做到“顶天立地”。“顶天”，占领技术前沿，以创新突破壁垒，得到同行认可；“立地”，立足实际需求，转化生产力，以核心技术促进行业发展。在今后的科研工作中，我将继续以需求为导向，以创新为驱动，攻坚克难，锐意进取，实现科研理想与自我价值，为团队、学科和院校建设，做出应有贡献。

【背景介绍】

为激发海仪所科研创新活力，加强科研项目培育与中青年科研骨干培养，根据所（院）“11511”人才发展规划，研究所于2020年开展了“海仪培养基金项目”和“海仪英才托举计划”两大人才培养项目。此举旨在打造人才培育成长金梯，拓宽符合科教融合新体制下的人才成长通道。

“海仪英才托举计划”即梯度培育“海仪优秀青年”、“海仪杰出青年”、“海仪中青年拔尖人才”、“海仪中青年领军人才”，构筑海仪英才培育体系，实现人才兴所（院）战略愿景。

“海仪培养基金”即资助和扶持研究所中青年科研骨干开展探索性科学研究及其它具有重要应用前景的研究项目，含“国家基金扶持项目”、“优秀硕士基金”、“创新探索基金”、“博士启动基金”等四类。

经过一年的培养，共培育海仪英才7人，即“海仪中青年拔尖人才”张颖颖，“海仪杰出青年”盖志刚、王章军、王波，“海仪优秀青年”曹璐、何传林、姜子可。海仪培养基金共培育项目11个，其中创新基金项目4个（项目负责人：郝宗睿、薛博洋、胡桐、张丽丽），硕士基金项目6个（项目负责人：陈超、周燕、曹琳、任万龙、巩小东、万晓正），博士基金项目1个（项目负责人：陈萍）。