【巾帼风采】徐彦彦教授课题组近年工作概览

2024-03-08
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徐彦彦,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授,博士生导师,3S集成与网络通信研究室副主任。中国地理信息安全技术工作委员会副主任委员,中国光谷3551创新人才。主持国家自然科学基金3项、国家重点研发计划子课题3项、国家自然科学基金委重大研究计划子课题1项、国家973计划子课题1项,主持或参与其它省部级纵向及横向项目20余项。公开发表学术论文80余篇,其中SCI/EI 检索60余篇。出版学术专著1部,授权国家发明专利10余项。获得地理信息科技进步奖特等奖1项、测绘科技进步奖一等奖1项、湖北省科技进步奖1项、武汉市科技进步奖1项。

 

徐彦彦教授主要研究方向包括云计算安全与数据隐私保护、智能网络通信、空间信息实时传输。近年来的主要工作进展包括:

 

(一)地理空间信息全过程安全保护理论与方法

地理空间信息对安全保护有迫切的需求。面向地理空间信息对采集、传输、共享、使用过程中的安全需求,针对其数据海量、对安全性及可用性要求高等特点,提出地理空间信息全过程安全保护理论与方法,包括基于深度学习的众包数据脱敏技术、保持格式兼容的数据高效加密、边缘环境下多源数据安全检索、云环境下可验证的海量数据安全检索、基于内积函数加密的隐私保护定位、基于区块链的版权追溯等,为地理空间信息的广泛、高效应用提供全过程安全保护。相关研究成果发表在IoT-J、TSC、TSCVT、KBS、通信学报等国内外多个重要国际学术期刊上,授权国家发明专利多项,并在多个领域得到应用。承担国家自然科学基金3项(No. 42271431,41571426,41101416),国家重点研发计划子课题1项(No. 2021YFB2501103),获得地理信息科技进步奖特等奖、湖北省科技进步奖三等奖、武汉市科技进步奖二等奖。

图1. 地理空间信息全过程安全保护框架

 

(二)面向天基信息实时服务的星地融合传输

通导遥一体化卫星网络具有强大的信息获取能力,但星地传输能力受限、接入受限,海量天基信息难以实时送至大众用户的智能移动终端,无法实现面向大众的天基信息实时智能服务。在国家自然科学基金委重大研究计划“天基信息网络在轨处理与实时传输综合集成演示验证”的支持下(No. 91738302),课题组提出面向天基信息实时服务的星地融合组网架构,通过星地星间多链路传输,实现大尺度网络环境下传输链路互联互通;创新性将星地链路与5G移动通信网络融合,打通卫星与移动终端的双向链路;提出了基于非局部注意机制和时域融合相关性的流量预测方法、基于拉格朗日乘数法和网络递归划分的路由模型、多路径拥塞控制算法等实时传输算法,自主研发天基信息实时传输系统,保障海量天基信息的高性能实时可靠传输。成果支撑了武汉大学全球首颗互联网智能遥感科学实验卫星“珞珈三号01星”的研发,为实现分钟级的天基信息实时智能服务奠定技术基础。获得测绘科技进步奖一等奖。

图2. 面向天基信息实时服务的星地融合网络架构

图3. 天基信息实时传输系统

图4. 珞珈三号01星发射 & 珞珈三号01星研发团队

 

(三)空天地一体化应急通信传输平台

面向灾害应急等环境对海量、高精度数据实时传输的迫切需求,针对地面通信阻断环境下现有应急通信系统模式单一,难以实现海量应急响应信息实时可靠传输的问题,在国家重点研发计划项目子课题“复杂应急环境多模态遥感大数据实时传输平台”(No. 2022YFB3903404)和“国土资源与生态环境安全应急响应实时传输技术”(No.2017YFB0504202)的支持下,利用大载荷长航时无人直升机、宽带无线数据链、动中通卫星通信设备、车载通信平台和手持式终端等多种设备,融合无线自组网、卫星通信网、4G/5G公共移动通信网等多种通信网络,构建空天地一体化应急通信网络传输平台,提出异构通信网络融合方法、海量数据实时可靠传输方法与传输服务质量保障机制,自主研发空天地异构通信网络实时传输系统,实现海量、多源业务数据的远距离、高速、实时、可靠传输。获得相关软件著作权、授权国家发明专利多项,在TNSM、JAG、CC、PPNA等重要国际学术期刊上发表多篇论文。

图5.空天地一体化应急通信传输平台

 

图6. 空天地异构通信网络实时传输系统

 

以上为徐彦彦教授课题组近年来在地理信息安全、网络通信与空间信息实时传输等方面具有代表性的工作成果,课题组欢迎有志于科研、并对课题组研究方向感兴趣的同学加入!欢迎报考博士、硕士研究生!诚招博士后研究人员!

联系方式:xuyy@whu.edu.cn

 

 

图文:徐彦彦

编辑:陈莉琼

审核:王密 陈莉琼