基本信息

王文彬  男  研究员 博导  中国科学院空间应用工程与技术中心
电子邮件: wangwenbin@csu.ac.cn
通信地址: 邓庄南路9号
邮政编码: 100094

研究领域

      长期从事航天器轨道动力学,航天器精密定轨与地月空间航天器星间链路自主导航,空间精密测量与时间同步等研究,受到载人航天工程、中科院先导A类专项任务、国家863计划、中科院联合基金重点部署项目等的资助,近五年在本领域高水平学术期刊约30篇,专利授权9项(包括美国授权专利1项)。在读硕士生5名,已培养硕士毕业生3名、协助培养博士毕业生1名。

       作为天宫二号综合精密定轨专项任务数据处理与定轨计算负责人,在国际上首次实现大型低轨航天器cm级精密定轨,创新成果获得2019年度军队科技进步二等奖(本人排名第一)。近年来重点开展地月空间航天器星间链路天基测定轨与自主导航理论和应用研究,科研成果已成为中科院先导A类专项任务(2022年2月立项)的重要理论基础。在先导A类专项任务中(2022~2027),作为载荷系统项目负责人和工程总师助理,负责载荷系统总体方案设计、卫星组网系统总体方案设计、卫星自主组网规划、星间链路测量与自主导航等核心任务。作为中国空间站精密定轨任务(2019~2023年)负责人,进一步推动高精度空地时频比对技术发展。预先研究包括地月空间脉冲星自主导航与时间同步(中科院联合基金重点项目)、卫星编队重力梯度测量自主导航(国家863计划)等。



航天器精密定轨

地月空间航天器星间链路自主导航研究

地月空间航天器编队相对导航


招生信息

招收致力于研究卫星轨道动力学地月空间航天器精密定轨、星间链路自主导航星间精密测量以及行星引力场探测方面研究生。

招生、招聘信息:

  • 直博生1名(每年)
  • 硕士研究生1名(每年);
  • 如果你致力于科研方向继续深造,解决从0到1的原始创新问题,为国家地月空间战略发展做出贡献,欢迎报考;
  • 如果你想毕业之后进入导航产业研究院、产业公司,发挥个人最大社会价值,欢迎报考;
  • 学生素质要求:需要你目标远大,对专业方向有热情有兴趣,具有学习力和行动力,保持奋斗和团结协作的精神。

招生专业
082501-飞行器设计
081203-计算机应用技术
招生方向
星间精密测量
航天器制导、导航和控制
航天器轨道动力学

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 2019年度军队科学技术进步奖(排名第一), 二等奖, 省级, 2019
(2) 中国科学院院长优秀奖, 一等奖, 院级, 2019
专利成果
[1] 李霜琳, 张伟, 王文彬. 一种地月空间DRO航天器编队相对导航方法和系统. ZL 202210718543.1, 2023-04-11.
[2] 王文彬. Method for achieving space-based autonomous navigation of global navigation satellite system (GNSS) satellites. CN: US11442178B2, 2022-09-13.
[3] 刘伟, 高扬, 张皓, 王文彬. 基于电容式传感器的安装误差标定方法及系统. CN: CN110906952B, 2021-09-28.
[4] 高扬, 刘伟, 王文彬, 张皓. 用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法. CN: CN111268173B, 2021-05-11.
[5] 王文彬, 高扬, 舒磊正, 刘江凯. 一种利用DRO轨道和星间测量实现GNSS卫星自主导航的方法. CN: CN109917431B, 2021-03-23.
[6] 王文彬, 金哲阳, 刘江凯. 一种基于GNSS观测实现大型低轨航天器质心位移估算的方法. CN: CN111272336B, 2021-02-19.
[7] 张皓, 王文彬, 石恒. 基于机器学习的高轨道卫星光压模型辨识方法及系统. CN: CN111259604A, 2020-06-09.
[8] 刘伟, 高扬, 张皓, 王文彬. 静电力执行机构的电压分配方法及系统. CN: CN111046538A, 2020-04-21.
[9] 王文彬, 高扬, 舒磊正, 刘江凯. 一种天基实现GNSS卫星自主导航的方法. CN: CN109917431A, 2019-06-21.
[10] 张皓, 杨驰航, 王文彬, 石恒, 郭建新. 一种卫星化学推进变轨方法及系统. CN: CN109625323A, 2019-04-16.
[11] 舒磊正, 高扬, 王文彬. 低轨航天器星载GNSS差分相对导航换星的处理方法. CN: CN107561565A, 2018-01-09.
[12] 王文彬, 高扬. 一种基于大气阻力模型补偿的低轨卫星轨道预报方法. CN: CN105203110A, 2015-12-30.

出版信息

   
发表论文(代表作)
(1) Precise orbit determination for low Earth orbit satellites using GNSS: observations, models and methods, Astrodynamics, 2024, 第 2 作者
(2) 地月空间激光时间比对仿真模型研究, Research on a Simulation Model for Earth-Moon Space Laser Time Transfer, 中国激光, 2023, 第 6 作者
(3) Calibration and validation of a space electrostatic accelerometer onboard Tianzhou-1 cargo spacecraft using GNSS and attitude data, AEROSPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2023, 第 6 作者
(4) Gravity field forward modelling using tesseroids accelerated by Taylor series expansion and symmetry relations, GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL, 2022, 第 4 作者
(5) 基于GNSS测量的天宫二号质心确定, Center of mass estimation of Tiangong-2 spacecraft using GNSS measurement, 北京航空航天大学学报, 2021, 第 2 作者
(6) Autonomous orbit determination and timekeeping in lunar distant retrograde orbits by observing X-ray pulsars, NAVIGATION, 2021, 通讯作者
(7) Assessment of HY-2A GM data by deriving the gravity field and bathymetry over the Gulf of Guinea, EARTH PLANETS AND SPACE, 2020, 第 3 作者
(8) 基于DRO-LEO编队的地月航天器自主导航和授时研究, 2020, 第 1 作者
(9) Analysis of Tiangong-2 orbit determination and prediction using onboard dual-frequency GNSS data, GPS SOLUTIONS, 2020, 第 4 作者
(10) Exploring Context and Visual Pattern of Relationship for Scene Graph Generation, 2019 IEEE/CVF CONFERENCE ON COMPUTER VISION AND PATTERN RECOGNITION (CVPR 2019), 2019, 通讯作者
(11) Joint navigation performance of distant retrograde orbits and cislunar orbits via LiAISON considering dynamic and clock model errors, NAVIGATION-JOURNAL OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION, 2019, 通讯作者
(12) AUTONOMOUS NAVIGATION BETWEEN DISTANT RETROGRADE ORBITS AND EARTH ORBIT SATELLITES USING ONLY RELATIVE RANGE DATA, FOURTH IAA CONFERENCE ON DYNAMICS AND CONTROL OF SPACE SYSTEMS 2018, PTS I-III, 2018, 通讯作者
(13) Centimeter-Level Orbit Determination for TG02 Spacelab Using Onboard GNSS Data, SENSORS (BASEL, SWITZERLAND), 2018, 第 3 作者
(14) High Fidelity Satellite to Satellite Tracking toolkit (HFSST) for Navigation Mission Design, 2018 IEEE CSAA GUIDANCE, NAVIGATION AND CONTROL CONFERENCE (CGNCC), 2018, 第 2 作者
(15) Centimeter-Level Orbit Determination for TG02 Spacelab Using Onboard GNSS Data, SENSORS, 2018, 第 3 作者
(16) Performance Analysis of Optimal Combinations for Triple-Frequency BDS (vol 64, pg 447, 2017), NAVIGATION-JOURNAL OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION, 2018, 第 2 作者
(17) 基于天宫二号POLAR的脉冲星导航实验, Test of pulsar navigation with POLAR on TG-2 space station, 中国科学(物理学 力学 天文学), 2017, 第 4 作者
(18) Bathymetry Inversion with the Gravity-Geologic Method: A Study of Long-Wavelength Gravity Modeling Based on Adaptive Mesh, MARINE GEODESY, 2017, 第 6 作者
(19) Precise Orbit Determination of Large-scale Spacecraft in Low Earth Orbit: Preliminary Results, 68th International Astronautical Congress (IAC), 2017, 第 1 作者
(20) Performance Analysis of Optimal Combinations for Triple-Frequency BDS, NAVIGATION-JOURNAL OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION, 2017, 第 2 作者
(21) Empirical Acceleration Modeling and its Application to Enhanced-Accuracy Orbit Prediction, Trans. JSASS Aerospace Tech., 2016, 第 1 作者
(22) Paralleled Geopotential Computing Methods Based on GPU, China Satellite Navigation Conference (CSNC) 2016 Proceedings: Volume III, 2016, 通讯作者
(23) 精密定轨中三类经验加速度的有效建模方法, Modeling and Analysis of Three Types of Empirical Accelerations in Precise Orbit Determination, 宇航学报, 2015, 第 1 作者
(24) GPS单差观测量的运动学相对定轨研究, Relative Positioning Based on Kinematic Method Using Single Difference GPS Observations, 载人航天, 2015, 第 3 作者
(25) Effective Empirical Acceleration Modeling and its Application to Enhanced-Accuracy Orbit Prediction, 0th International Symposium on Space Technology and Science, 2015, 第 1 作者
(26) 基于经验加速度的低轨卫星轨道预报新方法, A New Method of Orbit Prediction for LEO Satellites Using Empirical Accelerations, 空间科学学报, 2015, 第 1 作者
(27) 非差运动学精密定轨伪距和相位加权分析, Weighing analysis of pseudo-range and phase for zero-differential kinematic precise orbit determination, 国外电子测量技术, 2014, 第 2 作者
(28) 基于双频GPS观测的简化动力学最小二乘批处理精密定轨, 空间科学学报, 2014, 第 1 作者
(29) 基于双频GPS观测的简化动力学最小二乘批处理精密定轨, Precise Orbit Determination Based on Reduced Dynamic Batch LSQ Estimation Method Using Dual-frequency GPS Observations, 空间科学学报, 2014, 第 1 作者

科研活动

科研项目
( 1 ) 载人航天应用系统高精度时频实验系统精密定轨项目(950万), 负责人, 国家任务, 2019-10--2022-12
( 2 ) 载人航天应用系统天宫二号精密定轨专项数据处理与精密定轨(130万), 负责人, 国家任务, 2012-08--2019-03
( 3 ) **自主导航算法及半实物验证系统(130万), 负责人, 中国科学院计划, 2017-10--2020-11
( 4 ) 变长基线卫星编队****自主导航研究(60万), 负责人, 国家任务, 2015-06--2016-08
( 5 ) 基于重力梯度匹配的重力异常探测与航天器自主导航研究(30万), 负责人, 中国科学院计划, 2015-07--2016-10
( 6 ) GNSS星座天基自主定位和授时研究(50万), 负责人, 研究所自选, 2018-09--2020-09
( 7 ) 任务返回阶段飞行与回收方案设计与仿真验证(22万), 负责人, 中国科学院计划, 2018-01--2020-12
( 8 ) 星载接收机高精度轨道动力学定轨软件开发(100万), 负责人, 企业委托, 2018-08--2021-12
( 9 ) 航天器定轨预报一体化云端服务系统项目(45万), 负责人, 企业委托, 2020-07--2021-07
( 10 ) 智能卫星自主请求式测运控资源服务模式研究(30万), 负责人, 中国科学院计划, 2020-09--2022-09
( 11 ) DRO专项天基测定轨课题(485万), 负责人, 中国科学院计划, 2022-02--2027-02
( 12 ) 某型对地对月定标及轨道推演软件研制(50万), 负责人, 企业委托, 2021-11--2023-12
已参加国际会议
(1)基于GNSS测量的空间站精密定轨技术   2021年中国卫星导航年会高端论坛   2021-05-27
(2)High Fidelity Satellite to Satellite Tracking toolkit (HFSST) for Navigation Mission Design   2018 IEEE/CSAA制导、导航和控制国际   2018-08-10
(3)Autonomous Navigation Between Distant Retrograde Orbits and Earth Orbit Satellites using Only Relative Range Data   第四届IAA空间系统动力学与控制国际会议   2018-05-21
(4)Precise Orbit Determination of Large-scale Spacecraft in Low Earth Orbit: Preliminary Results   第68届国际宇航大会   2017-09-25
(5)Effective Empirical Acceleration Modeling and its Application to Enhanced-Accuracy Orbit Prediction   第30届空间科学与技术国际会议   2015-07-04

指导学生

已指导学生

金哲阳  硕士研究生  085211-计算机技术  

现指导学生

蒲京辉  硕士研究生  082501-飞行器设计  

李霜琳  硕士研究生  081203-计算机应用技术  

黄天旂  硕士研究生  085400-电子信息  

张如悦  硕士研究生  085400-电子信息  

周逸彪  硕士研究生  082501-飞行器设计  

在读

李霜琳,2023届入学,博士在读,飞行器设计

张如悦,2022届入学,硕士在读,飞行器设计

焦容昌,2023届入学,硕士在读,计算机技术

赖维枫,2023届入学,硕士在读,计算机技术

陈时旭,2024届入学,博士在读,航空宇航科学与技术

徐英杰,2024届入学,硕士在读,计算机应用技术

已毕业

博士毕业生:

刘江凯,2016~2022,博士毕业论文:地月空间DRO航天器自导航技术仿真研究-基于脉冲星、GNSS、LEO星间链路地月

空间DRO航天器自主导航技术仿真研究

,在读期间获2次博士国家奖学金(2017年、2021年),现就职于:航天宏图


硕士毕业生:

刘荣芳,2011.9~2014.7,硕士毕业论文《基于星载GPS非差与单差观测量的运动学精密定轨》,联合指导,现就职于中国科学院空天信息创新研究院

金哲阳,2017.9~2021.7,硕士毕业论文《航天器GNSS测量质心估计和加速度参数标定》,现就职于:航天五院通信事业部

蒲京辉,2020.9~2023.6,硕士毕业论文《基于LEO卫星的地月航天器天基测定轨与时间同步》,毕业留本中心工作

李霜琳,2020.9~2023.6,硕士毕业论文《地月空间DRO航天器编队同波束差分自主导航》,毕业留本中心继续攻读博士学位

黄天旂,2021.9~2024.6,硕士毕业论文《基于视觉-惯性-GNSS的无人飞行器组合导航》,现就职于:浙江大学嘉兴研究院





学生深造/就业方向

   
北斗卫星产业

1、产业公司:地基导航增强、高精度实时定位、自主驾驶等基于位置和时间服务的北斗卫星产业领域。

2、科研院所:涉及卫星轨道动力学、卫星复杂轨道任务规划、空间高精度测量等学科的科研院所,包括中科院院所、航科集团、中电集团等。

科研深造

博士深造研究方向:航天器自主导航理论与应用研究、航天器精密轨道确定、高精度空间测量、地外天体引力场探测

院企合作

中科院微小卫星研究院                            全面合作(星载导航接收机、空间任务规划、卫星定轨预报)

中科院空天信息研究院                            卫星轨道预报与任务规划

航天科技集团九院                                   空间高精度导航接收系统

北京信息科技大学                                   地月空间高精度精密测量系统

长沙天仪研究院                                      星载导航接收机+定轨预报一体化服务系统

高能物理研究所                                      脉冲星导航研究