扎根空间感知攻坚“卡脖子”难题,以数智之力守护黄河安澜与国家安全

在国家航天事业高速发展的时代背景下,一批优秀科学家正以原创理论和关键技术突破,为国家战略安全和人民生命财产安全筑牢防线。

西北工业大学教授张艳宁就是其中的杰出代表。

2025年11月,这位扎根空间感知领域数十年的女科学家当选中国科学院院士,用实际行动诠释了什么是科技报国的执着追求。

张艳宁面临的首要问题是复杂空间环境的监测难题。

在航天、航空等国家重大需求面前,如何准确掌握空间环境的实时动态,成为制约我国航天事业发展的关键瓶颈。

传统的空间环境监测方法存在感知精度低、处理效率不高等问题,急需突破性的理论和技术创新。

面对这一"卡脖子"难题,张艳宁没有选择绕过,而是毅然决然地扛起攻关大旗。

在西北工业大学"隐姓埋名、为国铸剑"的文化熏陶下,张艳宁带领团队瞄准"空间光学动态感知计算"这一前沿方向,从零起步开启了艰难的探索之路。

实验室里,她与团队成员通宵达旦调试算法,反复验证理论假设;戈壁滩上,她顶着凛冽寒风进行外场试验,足迹遍布祖国多地。

经过十多年的持续攻关,张艳宁团队原创性地提出了空间光学动态感知计算理论方法,并将其与人工智能技术深度融合,成功突破了一系列关键技术瓶颈。

这套理论和技术体系解决了复杂空间环境下"有什么、在干什么、想干什么"的三重监测难题,构建起我国首套完整的空间环境光学动态监测处理体系。

如今,这些系统已成为我国多个卫星的关键系统,成为维护国家空间安全的重要支撑。

张艳宁因此入选国家级领军人才,获得全国创新争先奖、中国航天基金会"钱学森杰出贡献奖"等荣誉,牵头获得2项国家技术发明二等奖和2项省部级科技一等奖。

这些成就充分证明了原创理论创新对国家战略发展的重要意义。

然而,张艳宁对科技创新的理解并不仅限于国防领域。

她始终坚信,科研既要"上得九天揽月",也要"下得五洋探底",科技创新既要服务国防安全,也要惠及民众生活。

这一理念驱使她将目光转向了母亲河黄河的防汛工作。

黄河作为中华民族的母亲河,其治理和防汛工作关系到沿岸人民的生命财产安全。

传统的黄河防汛工作依赖于大量的野外勘查和人工测量,效率低下且风险大。

张艳宁与黄河水利委员会开展合作,首次揭示了河势主溜的遥感特性,利用遥感技术改变了黄河野外水上手工绘制河势图的传统生产方式,大幅提高了工作效率和精度。

在冰凌监测方面,张艳宁团队采用空天地协同的方法,攻克了河道冰凌监测的技术难题,使原本需要大量人员沿河勘查的工作转变为内业遥感作业,既提高了监测精度,又降低了工作人员的安全风险。

在水文预报领域,她突破了水文机理与深度学习网络的结构异质性瓶颈,建立了一体化紧耦合机制,实现了多站点群多步高精度的径流预测,为黄河防汛决策提供了科学支撑。

近20年来,张艳宁团队在黄河防汛领域的坚守和创新,生动诠释了用科技的高度传递民生的温度。

在无人机自主智能领域,张艳宁也做出了重要贡献。

她提出的即时进化学习、推理链进化学习等核心技术,使无人机能够实现新异目标"一见即识"、动态目标"因变求进",相关成果已成功应用于多款无人机装备。

从太空卫星到地面应用,从国防安全到民生服务,张艳宁的科研足迹遍布华夏大地,用数智力量为美丽山河筑牢新防线。

作为空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室的牵头人,张艳宁始终把人才培养放在首位。

她深知,科技创新的最终落脚点是人才队伍的建设。

她提出"干成事、人成才"的育人理念,数十年来用身教胜于言传的方式,将精益求精的科研精神和家国情怀传递给每一名学生。

在实验室,她逐字修改学生论文、细致规划课题方向;在戈壁试验场,她与学生同吃同住、顶风沙调试设备。

这种对科研的执着和对学生的关怀,激励着一代代科技工作者投身于国家重大需求。

从浩瀚太空到九曲黄河,张艳宁院士团队的科研轨迹诠释了新时代科学家精神的核心内涵。

在科技自立自强的征程上,这种既着眼星辰大海又心系苍生冷暖的研究取向,不仅破解了关键技术受制于人的困境,更开辟了科研成果服务国计民生的新路径。

其创新实践深刻表明:唯有将国家需求作为科研坐标,才能使科技创新真正成为民族复兴的强劲引擎。