“平方公里阵列射电望远镜（SKA）国际大科学工程”2016年度政府间科技合作项目征名

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项目名称：征集“平方公里阵列射电望远镜（SKA）国际大科学工程”2016年度政府间科技合作项目

部门：陕西省科学技术厅

申报时间：2015年12月31日前

【重点领域】

1.SKA反射面天线阵列研发；

2.SKA信号数据传输技术；

3.SKA科学数据处理；

4.SKA低频孔径阵列研发。

【重点方向】

    1.SKA反射面天线正样样机研发。

    根据最新发布的SKA建设第一阶段（SKA1）设计基线，结合建设准备阶段的研究成果，研发出用于3000面天线组阵的SKA反射面天线正样样机，并通过仿真和测试验证样机性能。研究论证适合SKA天线要求的面板分块形式和背架设计方案，突破高精度轻型反射面板、反射体背架和主副面支撑结构的保形设计和制造技术；研究适用于天线面板制造的高精度可重复利用模具的设计与制造方法；开展轻量化、标准化、模块化座架优化设计研究，其电磁兼容性满足站址要求，且便于维护；开发高精度伺服驱动控制与本地监控等关键系统，接口定义和功能符合SKA要求；通过国际合作研究和上述关键技术攻关，研制出SKA反射面天线正样样机，Ku频段天线效率高于65%，天线总重量小于30吨，性能指标满足SKA望远镜阵要求。

    2.SKA参考频率高精度分发与同步技术研究。

    针对SKA阵列望远镜对参考频率分发与同步系统的技术需求，研发满足SKA接口需求的，适用于复杂拓扑光纤网络、恶劣工作和传输环境的，可扩容、高稳定度、具兼容性的SKA参考频率分发与同步系统，形成工程化样机，并在东道国与工作包国际联盟共同开展参考频率分发与同步系统在各频段阵列望远镜上的实验验证。

    3.SKA科学数据处理关键技术研究。

    根据SKA科学数据处理工作包国际联盟对中国科学数据处理（SDP）联盟的科学数据处理关键技术研究工作要求，研究SKA关键算法的通用优化技术、性能测试方法及性能模型，完成SKA关键算法计算性能测试方法及性能模型的设计；研制基于数据流编程模型的SKA新型模块化软件开发框架平台，完成典型SKA成图流程模块开发；研究SKA科学数据处理系统安全技术，建立具有实时监控能力的混合监控度量架构；研究面向SKA科学大数据的具有可扩展结构的分布式并行文件系统构建技术，研制适合SKA科学数据处理需求的文件系统；研究SKA大视场、多波束、高动态干涉阵成像处理方法，研究干涉阵列巡天技术，低频阵脉冲星搜寻与定位技术，研制出可用于SKA大型阵列的天文数据处理软件；完成SKA科学数据处理工作包国际联盟在SKA建设准备阶段给中国SDP联盟的计算平台和管线任务的关键技术研究，为工作包国际联盟提交关键技术研究方案和研究报告。

    4.SKA科学数据处理试验验证系统研制。

    根据SKA科学数据处理工作包国际联盟对中国SDP联盟的科学数据处理试验验证系统工作要求，研究基于超算平台的CPU+MIC架构的SKA科学数据处理试验验证系统体系结构、CPU+MIC架构的SKA科学数据处理软件等关键技术，完成基于超算平台的CPU+MIC架构试验验证系统的研制；研究SKA科学数据处理核心算法的动态执行特征，突破SKA科学数据处理核心算法的动态重构和高效能优化等关键技术，研制基于拟态计算平台的SKA科学数据处理的高效能试验验证系统；突破SKA关键算法在GPU+GPGPU架构上计算和优化的关键技术，研制基于超算平台的GPGPU众核架构的SKA科学数据处理试验验证系统。在SKA科学数据处理3种试验验证平台上实现并优化至少3种SKA关键算法，能效比较现有主流CPU架构计算系统有显著提高。完成SKA科学数据处理工作包国际联盟在SKA建设准备阶段给中国SDP联盟的3种试验验证系统任务，为工作包国际联盟提交试验验证系统研究报告和测试报告。

    5.SKA数字阵列体制射电望远镜关键技术研究。

面向国际大科学工程SKA低频孔径阵列建设重大需求，开展SKA数字阵列体制射电望远镜关键技术研究。完成超宽带天线单元与组阵设计仿真、宽带宽角双极化天线单元、大规模孔径阵列稀疏组阵、光纤传输及复用等研究，开发64单元双极化低频孔径阵列，开展16单元布阵及站级组阵技术研究；针对SKA低频孔径阵列低成本、低功耗要求，开展子阵数字阵列处理模块（CTPM）设计研究，研制满足低频孔径阵列工作包要求的高集成宽带多通道CTPM，实现子阵波束形成、站波束形成及大容量数据传输功能，完成4个32通道CTPM研制，工作频段50MHz-675MHz，瞬时带宽优于300MHz，带外抑制不低于60dB；针对SKA低频孔径阵列多站组阵探测需求，利用所研制的低频孔径阵列天线阵和CTPM构建SKA1稀疏阵列演示验证系统，完成多站高精度校正、时空同步、多站波束形成、超宽带宽角扫描等实验研究。

【申报要求】

    1.项目建议提交单位应已在SKA框架下签署了的相关合作协议，并参加了SKA工作包国际联盟的研发工作。

    2.项目建议提交单位应为具有较强科研能力和条件、运行管理规范、在中国大陆境内注册3年以上的、具有独立法人资格的企业、科研院所、高等学校等。

    3.项目负责人和主要参加人员应遵守《国家科技计划项目承担人员管理的暂行办法》（国科发计字〔2002〕123号）的相关规定。作为项目负责人，同期主持的国家基本科技计划项目数原则上不得超过1项；作为主要参与人员，同期参与承担的国家基本科技计划项目数（含负责主持的项目数）原则上不得超过2项。

    4.项目建议受理后，原则上不能更改申报单位和负责人。

5.凡此次提交项目建议的单位，不得一题多报、项目打包或申请重复资助。

【项目经费及期限】

    1.项目实行总额预算控制，2016年度经费不超过6000万元，每个项目原则上不超过1200万元，项目经费将按照预算分年度拨付。经费实行专款专用，用于项目研发、技术标准等学术研讨以及国际合作交流等。

    2.项目执行期一般为2年，最长不超过3年。

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