褚君浩院士解锁地球姿态敏感器！

　　北京时间2022年2月27日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心成功发射陆地探测一号01组B星，卫星已顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。 中国科学院上海技术物理研究所研制的1台双圆锥扫描式红外地球敏感器工作正常，各项性能满足任务要求。
　　陆地探测一号01组B星是上海技物所今年参与并圆满完成的第2次发射任务，B星将与先前发射的A星实现在轨组网。该组卫星为 地质灾害、土地调查、地震评估、防灾减灾、基础测绘、林业调查等领域 提供强有力的空间技术支撑。
　　中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员褚君浩向上海科技透露，上海技物所本次研制的双圆锥扫描式红外地球敏感器，是一个姿态控制装置，敏感器通过接收地球（绝对温度300K左右）的辐射通过地球大气层中二氧化碳特征吸收光谱（15微米波长左右），从而使卫星保持瞄准地球观察的恣态，保证卫星不偏航。
　　褚君浩表示，这一项技术并不新鲜，但本次所搭载的双圆锥扫描式红外地球敏感器在结构、光路上都有一些全新的设计，使得其姿态控制可以更加精准，各项指标在国际上也处于先进地位。
　　褚君浩说：＂上海技物所从基本的原理，从材料科学、电子科学，一直到光学工程，都在不断推进，以实现国家重大需求的应用。＂
　　该组卫星的成功发射
　　将为我国的智慧地球建设
　　又增添一双＂火眼金睛＂
　　褚君浩 在刚刚结束的2022复旦管院新年论坛中强调：
　　＂在人工智能和智慧地球中，有两个非常重要的核心技术，一个是实时感知，一个是智慧分析。＂
　　（以下为褚君浩在新年论坛所作的报告节选）
　　智能时代大趋势
　　我们现在处在第三次工业革命高度发展的时候，也是智能时代开启的时候， 智能时代的特点就是智慧融入物理实体系统之中，智能时代总的趋势就是智能化，它的技术态势就是有五个方面：
　　1.智能化低碳技术、能源互联网、分布式能源系统
　　2.智能化复杂体系、人工智能、智慧城市
　　3.智能化制造技术、先进材料、极端制造
　　4.智能化诊断、修复技术、智慧医疗
　　5.传统工业智能化升级
　　我们的信息基础是互联网、传感器、物联网、大数据、云计算以及最新出现的元宇宙，体现了数字化、智能化的特征。
　　其中非常重要的一个方面是低碳技术。 发展低碳技术，实现双碳目标，低碳技术，解决能源环境问题，实现人类可持续发展。
　　目前化石能源越来越少，而我们全球太阳能资源还是非常丰富的。笼统的计算，假如太阳能利用率15%，则只需要将13万平方公里土地（大约等于我国10%的荒漠区）的太阳能转化，就可以满足全国一年的能源需求。
　　现在要发展太阳能技术，包括光伏、光热、光化学、光生物，要发展智能化分布式能源系统和能源互联网技术，另外还要因地制宜推广太阳能技术广泛应用。
　　因此，2009年开了一个会议，主题是＂用阳光驱动世界＂。五个化学学会也就是美国、日本、英国、德国、中国分别做了一个报告，我代表中国去做了报告，后来形成了《中、德、美、英、日五国化学会白皮书》，我们在白皮书中完成第三部分＂光伏技术的发展＂。中国科学院领导都作了批示，后来设立了中国科学院太阳能行动计划。
　　所以低碳技术是我们这个时代非常重要的方面。
　　第二个方面是人工智能、智慧地球。
　　人工智能体现在很多方面，比如机器人打乒乓球、＂嫦娥3号＂的激光雷达、冬奥会的机器人，快递自动分拣、无人驾驶的车等。人工智能的发展是很多的。
　　智慧地球就是互联网+物联网，把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来进行智能化识别和管理。智慧地球有三大基础信息化技术，那就是互联网、物联网、大数据和云计算。在技术层面，智慧城市至少应该有感知层、互联层、分析层、反应层四层架构。它是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式，在城市综合管、交通物流贸易、能源环境安全、医疗文化教育、城市社区安居五大方面获得广泛应用。疫情当中，智慧医疗、数字技术在这些方面都发挥了非常大的作用。
　　在人工智能和智慧地球中，有两个非常重要的核心技术，一个是实时感知，一个是智慧分析。
　　实时感知，主要依靠传感器和芯片，比如我们对地观测和探空探测，都是依靠实时感知的传感器。传感器的应用广泛，涉及航空航天、日常生活等。我们大力发展传感器和物联网技术。
　　我国在将宽光谱的焦平面技术应用于FY4号气象卫星，2016年12月11日在西昌卫星发射中心成功发射，实现了国际上首个静止轨道干涉式垂直探测仪器，可在3万6千公里对大气实现高精度温度、湿度参数的垂直结构观测，相当于对大气进行CT扫描。
　　传感器在生活中无处不在。家庭中，相机，手机，游戏机，电脑等各种电子设备，智能电视，冰箱，洗衣机，空调等智能家电或多或少都包含了多个传感器的应用。
　　我们第一是从实时传感中得到信息，第二是信息怎么分析，这就需要智慧分析了。智慧分析主要依靠模型分析和大数据分析以及智能芯片。我们处在波动世界的大数据中，有机械波、电磁波、引力波，它们有频率、强度、位相、偏振等特征，对大数据的分析是非常重要的。
　　比如某个地方的水稻产量分析，我们可以用无人机收集水稻的光谱，把这个光谱与数据库比对，就可以知道水稻亩产是多少了。又比如需要探测某个地方有没有铀矿。将这个地方的波谱搜集起来，和数据库进行对比，就可以找到可能有铀矿的位置，定位到对应的地方就可能找到铀矿。＂嫦娥4号＂在月球上分析月球的土壤成分也是通过光谱分析。这样的分析方法还可以用在建筑、医学等方面。
　　我们要有慧眼，也就是智能传感器芯片，就像是火眼金星孙悟空和三只眼二郎神，要一看就知道是什么、想什么、做什么，要得到信息再分析信息。
　　作者：正沛