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天基信息系统，是为获取和存储天基信息，对天基信息进行处理或分析并将结果分发给不同用户，集成融合各种空间平台（如各种卫星、载人航天器、深空探测器等），实现互操作与共享，对天基信息进行管理维护与组织协调，最终将结果提供给用户的空间基础设施及其配套地面设备。 该系统包括：1、信息获取空间平台：如深空探测器、对地观测卫星、数据采集卫星、导航卫星、载人飞行器等；2、信息传输空间平台及地面设备：如中继卫星、通信卫星、广播卫星、地面网络设备、通信设备等；3、信息处理空间载荷及地面设备：如星载数据处理设备、地面数据处理设备等；4、信息存储空间载荷及地面设备：如星载大容量存储器、地面数据存储设备等；5、信息分发空间载荷及地面设备：如星载路由器、地面数据分发设备等；6、卫星用户终端：机载、弹载、车辆、总部、部队、单兵使用的各类卫星通信终端、卫星导航终端、综合数字化应用终端等等。 天基信息系统应用体系：是支持天基信息系统综合集成和应用共享的组合，由天基信息获取处理系统及通信网络系统、基础性天基信息资源、天基信息标准规范体系和政策法规，以及相应的组织体系组成，是国家、军队信息基础设施的重要组成部分。 新一代天基信息系统应用体系：是满足未来信息化战争大范围侦察、高精度感知、强实时处理、及高安全防护要求，区别于现有天基信息系统空间飞行器平台依靠自身载荷独立工作、单独执行任务的一种全新应用体系，它依靠强大的计算机处理能力和通信技术，将各种空间平台和地面系统互联，使所有用户共享天基信息，实现计算智能化、通信网络化、应用体系化，服务开放化，从而使天基信息系统具备通信、导航、观测、侦察等全方位、多层次一体化安全服务能力，是维护国家安全利益的战略制高点、创新军事力量体系的关键着力点。 全球范围内信息技术创新不断加快，天基信息系统具有良好发展基础和巨大发展潜力，亟需采取措施强化创新基础，提高创新层次，加快关键核心信息技术攻关： (1)事件感知与协同观测应用基础理论与工程技术 由于空间飞行器在观测模式、成像机理、应用目的和处理方式等方面存在很大不同，观测平台、接收系统、处理系统、分发系统之间大多是封闭、孤立、自治的，观测系统没有统一规划、缺乏关联、数据很难共享，无法满足对地观测的综合性、快速应急响应的需求，需要构造事件、空间飞行器、观测和决策模型相互关联的观测体系，提供空间飞行器的最优布局。解决途径是，从系统论、控制论、本体论和服务论相结合的角度，研究观测系统的自适应动态耦合机理、空间飞行器优化观测模型、观测资源网络化应用基础理论，将观测资源进行统一描述、虚拟组织和动态布局，建立基于分布式空间观测平台的综合观测环境，实现多平台相互关联、联合调度、资源优化组织和协同观测。主要研究多传感器智能感知模型与方法、空间飞行器协同规划模型与算法、多传感器自适应组网方法。 (2)天地一体化通信与信息网络应用基础理论与工程技术 为满足天基信息实时传输需求，应在综合考虑空间环境特点及资源能力水平的基础上，进行天地一体化通信与信息网络模型及体系架构研究，构建网络动态配置、聚合与重构理论和方法，提高网络的鲁棒性和可靠性；研究基于业务特征的多址方式、接入控制理论、动态切换机制、接入信令结构和网络接入模型，提升网络功率、频谱等资源利用率；研究面向电路/分组混合型网络的信息大容量交换体制、架构、负载感知和缓存调度机制，实现不同类型空间信息在轨快速交换与路由；开展体系级、 系统级、设备级等多粒度仿真验证系统及面向任务的效能评估体系设计。 (3)天基信息稀疏表征、特征提取等高性能在轨预处理技术 针对高分辨率遥感信息大，无效重复的信息量多，现有方法无法及时下传等问题，重点研究和发展高效稀疏表征的空间信息表征新理论和新方法，实现遥感卫星海量信息的特征提取、稀疏表征与高效压缩；针对海量遥感数据导致的网络传输与数据处理的瓶颈问题，突破云自动检测、目标高精度几何定位、控制点高可靠自动匹配等在轨实时处理关键技术，实现遥感卫星海量数据的在轨实时智能化处理。 (4)基于云平台的天基信息融合处理技术 为解决多维、多尺度空间信息的分布式处理、网络化共享与智能推送等应用服务核心问题，搭建基于云存储、云计算、云测试技术的数据共享平台，形成天基信息的天地一体化统一处理机制；面对多维空间信息尺度不同、时空基准存在差异，离散时空采样的融合处理将面临信息时空特性深层次精准表征等基础问题，重点研究空间信息的时空基准与统一表征、多维信息的时空同化、空间信息的快速提取、知识发现、数据挖掘等天基信息融合处理技术。 (5)天基信息安全防护技术 一方面，由于星间链路、星地链路传输介质开放、空间飞行器资源限制、天基信息系统网络拓扑动态变化等等特性，使得天基信息极易遭受攻击；另一方面，保障空间飞行器所处开放式空间环境中敏感数据的安全是实现天基信息的资源共享的基础与前提。为解决这一主要矛盾，应根据天基信息系统的分层结构，构建天基信息分级安全防护体系。在建立空间环境安全特征模型、攻击威胁模型、入侵检测模型、防护对抗模型等基础上，重点研究基于波形隐身的星地链路传送安全技术、基于人工免疫的天基信息交换安全技术、天基信息系统管理安全技术、基于取证分析的天基信息系统服务安全技术。 现在是天基信息系统建设与应用全面展开的关键时期，应在信息共享交换和协同服务、网络平台建设、机制体制建设、信息资源建设和应用服务能力等方面取得新的突破。第一是展开基础性天基信息的跨部门整合改造，形成完备的标准化、规模化天基信息资源体系，进一步健全数据更新、产品发布和应用服务的技术体系和工作机制，实现跨部门天基信息的共享交换和协同服务。 第二是建立天基信息共享网络平台，实现部门之间、军兵种之间的天基信息网络互联。基于天地一体化网络形成天基信息系统的规模化服务能力，具备面向各类用户提供标准化、规范化信息产品与共享服务的能力，有效提升跨部门、跨军兵种的天基信息集成应用水平。 第三是进一步健全天基信息共享的标准、法规和法令，建立各级天基信息系统应用体系共享、联动更新和协同服务的机制体制。 第四是进一步提升天基信息时空覆盖范围，全面提高天基信息数据更新能力，夯实信息化作战保障能力。 |
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