静止轨道干涉式大气垂直探测仪装载在中国新一代静止轨道气象卫星风云四号上，是世界上第一个运行在静止轨道上的高光谱垂直探测仪器。在高光谱探测过程中，使“驻留”观测的目标保持高精度稳定是静止轨道高光谱红外大气探测的关键。风云四号卫星是我国高轨气象卫星首次采用三轴稳定姿态控制平台的卫星，这给探测仪的高精度定位带来很大挑战。高精度的观测计划稳定性需要卫星平台、姿态控制、有效载荷和地面系统共同完成，过程非常复杂。本文在介绍探测仪的探测原理和工作模式设计的基础上，对探测仪星地一体化定位的关键技术进行研究，并利用仪器在轨获得的实测数据对驻留控制精度与定位精度开展检验及分析。结果表明，探测仪达到了1/10像元的驻留控制精度与1像元的定位精度。

云和降水对全球的水和能量循环至关重要，是维持地球能量平衡的要素之一。星载云、降水雷达通过对云、降水主动探测，能够全天时全天候获取全球云和降水三维结构信息，可有效弥补气象卫星被动探测的不足。首先对星载云、降水雷达开展需求分析，总结了当前我国气象卫星云、降水雷达探测能力的不足；然后介绍了国内外星载云、降水雷达发展现状，归纳出我国星载云、降水雷达需解决的问题；最后给出未来我国星载云、降水雷达的主要发展方向。

地月空间中的DRO轨道是一类极具价值与任务潜力的周期轨道。针对DRO轨道上科学探测卫星科学载荷突发关键数据及时下传的需求和测控管理全球覆盖的需求，在分析北斗三号全球短报文基本能力的基础上，基于北斗三号全球短报文完成地月空间系统测控数传方案和测控数传流程的设计，并对关键技术进行分析。研究分析表明：基于北斗三号全球短报文的地月空间测控数传方案能够弥补地基测控的测控间隙，实现全天候全天时的低成本测控数传。

集成电路纳米工艺技术正在逐渐逼近其物理极限，因此依靠异质集成技术来延续以及拓展摩尔定律正变得越来越重要。来自不同种类集成芯片的信号垂直互连网络是通过硅通孔（TSV）或者玻璃通孔（TGV）等技术实现，而高密度的水平网络互连可以凭借再布线层（RDL）技术来实现。本文通过综述TGV技术及转接板的对比，阐述了TGV技术在无源系统领域以及射频三维集成领域的应用现状，剖析了TGV工艺能力及目前海内外厂商的技术进度，最后分析了TGV存在的技术瓶颈和未来的发展趋势。

随着卫星互联网和我国航天测控技术的不断进步，航天测控网络朝着智能化、一体化的方向发展，在自主测控、资源分配等方面进展良好。因此，建立智能天地一体化的航天测控网是我国航天未来发展的重要目标。针对智能航天测控网中的跟踪测轨、遥测和遥控三个方面，分别介绍了相关原理与技术。同时，结合CCSDS提出的空间数据链路标准协议详细介绍了TM、TC、AOS、Proximity-1以及USLP标准，分析了不同标准所使用的技术与实际应用。本文从数据链路层和物理层的角度介绍了智能航天测控系统的工作原理及技术要求，为我国智能天地一体化卫星测控通信网的研究提供参考并予以展望。

光学相控阵通过对阵列天线相位的调节以改变发射波束的波前，从而实现对发射波束的控制。光学相控阵技术在激光雷达、激光通信、高亮度激光生成、合成孔径探测等领域极具应用潜力。本文综述了液晶相控阵、微机电系统相控阵和光波导相控阵的研究进展以及优缺点，并对激光雷达中的光波导相控阵技术进行了深入思考，提出了光波导相控阵技术的突破方向。

介绍了太赫兹技术的发展概况及其在部分应用场景中的优势，如在雷达中具有高分辨率、强反隐身特性等。在太赫兹大气传输特性方面，重点介绍了MPM模型基本原理，并对主流的大气传输模型如ATM模型、AM模型做了简要的介绍与比较。同时介绍了近年来国内外对太赫兹大气传输特性的研究概况与新的进展，并对太赫兹技术的发展进行了总结与应用层面的展望。

SWOT（Surface Water and Ocean Topography，地表水和海洋地形）卫星是新一代海洋观测卫星，其采用了小入射角下的合成孔径雷达（SAR）观测体制，为海浪探测提供了一种新的手段。本研究在前人SAR海浪谱反演研究的基础上，针对SWOT卫星数据开展了海浪谱反演算法的适用性研究，讨论了风速、风向、主波波向对海浪谱反演的影响。利用欧洲中期天气预报中心（ECMWF，European Center for Medium-range Weather Forecasts）的ERA5（第五代再分析数据集）对反演的有效波高进行了验证。结果表明：在风速为7 m/s~9 m/s、9 m/s~11 m/s、>11 m/s时，反演的有效波高均方根误差（RMSE）分别为0.30 m、0.19 m、0.64 m，散度指数（SI）分别为16.74%、7.03%、19.61%，可以证明SWOT卫星作为小入射角SAR具有反演海浪谱与海浪参数的潜力。

2021年3月27日~29日，我国北方地区经历了一次大范围、长时间的沙尘暴污染过程。本文通过使用MODIS（中分辨率成像光谱仪）卫星数据、地基多波长拉曼偏振激光雷达以及后向轨迹模型HYSPLIT（混合单粒子拉格朗日综合轨迹），开展星地联合观测，分析了此次沙尘天气的水平和垂直分布特征及其传输过程。同时，利用中国环境监测总站提供的小时实况数据、AERONET（气溶胶自动观测网）的光学厚度数据以及MCD19A2（全球气溶胶数据集）产品对激光雷达的反演结果进行了验证。研究结果显示：① 本次沙尘主要通过戈壁沙漠北部4公里高度输送，并与本地污染物混合后沉降；② 沙尘天气期间，PM₁₀浓度显著上升，最大值超过2 492.65 μg/m³，PM_2.5浓度最大值为236.48 μg/m³，当天光学厚度最高值达到4.1；③ 太阳光度计与激光雷达反演光学厚度趋势一致，相关性达95.63%；激光雷达反演PM₁₀、PM_2.5分别与官方公布数据的相关性达到85.93%和98.47%，验证了地基多波长拉曼偏振激光雷达系统的探测能力与精度。