复杂网络与可视化研究所（青岛理工大学）

复杂网络与可视化研究所（青岛理工大学）简介

复杂网络与可视化研究所2008年创建于河北省石家庄市，2019年12月迁至山东省青岛市青岛理工大学。研究所具有国家武器装备科研生产单位二级保密资质，在军用信息处理软件的设计、开发和服务领域通过了国家武器装备质量管理体系（GJB9001C-2017）认证。 y1=5e043hf,-5j

研究所与国家航天局空间碎片监测与应用中心、昆宇蓝程（北京）科技有限责任公司、青岛古镇口核心区签署战略合作协议，共建“空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室”；与中国航天科技集团有限公司神舟航天软件（济南）有限公司签署合作框架协议，联合建设航天科普基地；与中国航天科技集团公司钱学森空间技术实验室合作，共建联合实验室；与国家天文台 FAST（500米口径球面射电天文望远镜——“中国天眼”）基地合作，开展天眼FAST三维可视化模型、可视化系统研发及天文和航天科普基地建设；与河北省邢台市政府签订政产学研用科技实体发展战略合作协议，成立北斗卫星导航科技邢台有限公司可视化技术研究院；与河北雄安天系卫星导航科技有限公司合作，在雄安新区开展产学研用项目。 A,2hZ2!7HI,;3g

研究所参加了国家载人航天（921）工程、探月工程和深空探测工程中天宫一号与神舟八号、九号、十号交会对接，天宫二号与神舟十一号、天舟一号交会对接，天和核心舱与神舟十二号交会对接；探月工程嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号任务；深空探测工程天问一号火星探测任务等30多次航天任务；荣获2011年度“感动省城”十大人物（群体），2012年中国十大重点虚拟现实研究机构称号，2018年市级青年五四奖章（集体），2019年“感动理工”人物特别贡献奖。 f5:,Hm,?2yg,=8O

2020年，研究所获批省级科研平台“山东省高端装备数字孪生与可视化遥操作工程实验室”，正在筹建“山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室”。 b7~2rX37rv8=7R

一、教学和科研条件 g5-3jX3:6dW66b

研究所为本科教育、毕业设计、技术培训、创新创业项目以及研究生创新项目提供实验平台，与河北中科恒运软件科技股份有限公司共建研究生实践基地，并建设有多个配套工程实验室和数据中心机房。 h7?8vG5;6vf3=,D

虚拟工程实验室主要用来进行三维立体显示，主要包括TDS太空沙盘、空间物体交会计算系统以及空间物体碰撞概率计算系统，可以应用至本科以及研究生三维建模、三维动画制作以及虚拟显示场景沉浸式漫游等方向教学。 Y4-3nz5?9Qo1=,E

数据中心机房立足国家、服务地区，以信息港为龙头，以数据存储保护、海量信息处理、高性能计算为后台支持，向云计算、移动计算以及并行处理三个领域扩展，为教学信息化建设，科研数字化建设提供全方位支持，服务国防军工以及国家重大科研项目。 09;4zj42ly5~8P

二、成员情况 w,-4YZ,!6YL52Z

研究所成员14人，其中具有副高以上技术职称9人，获得博士学位7人，兼职教授3人。 F4+9UZ4+,Kh6.2x

赵正旭，教授，团队负责人，教育部第四批长江学者特聘教授，博士生导师，英国皇家学会工艺院院士（FRSA），英国 Derby 大学终身教授，中国北京航天飞行控制指挥中心特聘专家。 V3:5oZ2.4hD4:8i

陈成军，教授、硕士生导师，青岛市机械电子工程学会副秘书长；中国机械工程学会成组与智能集成分会委员，中国创造学会智能制造与服务分会理事；山东省高校科学技术三等奖1项；授权发明专利35项，软件著作权8项，发表论文 40余篇。 e9!6rZ8?1TI6;9r

张庆海，副教授，市级青年五四奖章获得者；中国计算机学会会员；省部级科技进步一等奖1项，二等奖1项；中国产学研合作创新成果二等奖1项，优秀奖1项；先后参与我国载人航天工程天宫一号与神舟八号、九号、十号交会对接任务、天宫二号与神舟十一号交会对接任务三维可视化平台的研发工作，参编专著1部。 l7;,Pl9?7zn4:,V

郭阳，副教授，硕士生导师，省青年五四奖章提名奖获得者，中国计算机学会会员，中国人工智能学会智能传媒专业委员会委员；参与我国载人航天工程和探月工程20余次实战任务，主持省自然基金等省部级科研项目5项，获得省部级科技进步二等奖1项，中国产学研合作创新成果二等奖1项；发表论文25篇，完成专著4部；国家授权发明专利1项，软件著作权4项。曾作为复杂网络与可视化研究所驻北大悲村精准脱贫工作组队员，结合自身专业优势，围绕体着科技精准扶贫的目标开展一系列航天科普活动，受到多家新闻媒体的报道。 y1+3bf8+4bP8+1S

卢石磊，硕士，先后参与我国载人探月工程嫦娥三号、四号任务三维可视化平台以及遥操作作业平台的研发工作。发表学术论文4篇，参与编写专著1部，软件著作权2项。 w5:7Gf6!3wQ1=3s

信寄遥，硕士，参与我国载人探月工程二期可视化操控关键技术研究及软件研制，参与国家自然科学基金项目1项，山东省重点研发计划项目1项。发表学术论文1篇，授权专利5项。 s8.3LF3:2Gg520

刘甜，石家庄铁道大学经济管理学院在读博士，参与我国探月工程二期可视化操控关键技术研究及软件研制，参与省级重点项目2项，发表论文4篇。 a65Jt6=8ao4:8e

彭育贵，办公室主任，优秀共产党员，优秀教育工作者，市级青年五四奖章获得者；省部级科技进步一等奖1项，省部级科技成果奖1项；参与我国载人航天工程1次；省教育厅科学技术重点项目2项；参编专著3部，授权专利1项，发表论文5篇。 k8~1tS2+,Ig7!7b

钟谦，党支部书记，高级实验师，优秀共产党员，市级青年五四奖章获得者；省部级科技进步一等奖2项，省部级科技成果奖1项；参加省级重点项目6项，参编专著3部， 授权专利1项，发表论文2篇。 G3?4ts,~,Op9?,j

刘入华，硕士，中国海洋大学EMBA，国际注册3D工程师，山东省海洋产业协会技术顾问，青岛市华仁杯创业导师；参与海上动量补偿机械平台模拟作业及动力学数据可视化系统研发以及火箭军导弹车发动机原理模拟和维修模拟系统研发；主持省级项目8项；授权专利3项。 O5;9Yh7:3Gy3!1M

李东年，博士，校级优秀教育工作者，参编专著1部，授权发明专利1项，软件著作权2项，发表论文20余篇。 j6~5iG4+8uJ4~3t

兼职教授Richard J. Bateman,英国 Coventry大学教授，工程、环境与计算机学院，博士生导师。创客空间技术的创始人之一。英国 Coventry大学工程管理与制造策略专业负责人。发表著作1部，论文35篇。 S5-1rd37oW4-9w

兼职教授Zai gham Mahmood,英国Derby大学教授，研究方向主要有软件工程、分布式计算、云计算、项目管理、企业计算、电子政务。Staffordshire 大学的UG(计算机相关程序)和UK (马来西 亚特许课程)的校外评审。 D3=6jR3.2fz2+2S

兼职教授Tanya Vladimirova 教授，MEng MSc PhDCEng FIET FHEA, 现任英国莱斯特大学电子与系统工程系主任，莱斯特空间和地球观测研究所(LISE0)主任。主要致力于航天科技领域中嵌入式系统、微电子设计、基于FPGA的硬件加速技术、分布式计算、智能传感、航天任务关键应用方面的研究工作。 E8+5yc3~4Mo4+5d

三、研究领域 g1=6VX6~7ss2:5a

1、可视化航天工程 F4:4ed9!7Fa4+9T

研究所承担了近30次三维可视化飞行控制与指挥任务，形成了一套完整的，具有独立知识产权的，集实时仿真控制、数据处理和信息可视化功能于一体的可视化航天项目实施系统平台及技术规范，一系列深空探测三维可视化系统为我国载人航天、深空探测、探月工程以及空间站建设提供了精确实时的三维可视化技术手段，多次收到北京航天飞行控制中心的感谢信和感谢函，被其授予“最佳合作单位”，达到国际领先水平，打破了国外技术封锁，填补了国内该领域的科研空白。 x9.9Md5+1Bu2!3X

研究所受到近百次采访和报道，《航天可视化团队为“嫦娥四号”探测器成功发射保驾护航》、《“天宫一号”升空,彰显河北科技力量》、《“神十”上天揽月成功，有咱河北人的骄傲》等出现在中国科学报、中国教育报、河北青年报、光明日报、中国日报、河北日报、石家庄日报、燕赵都市报，河北卫视新闻联播，河北人民广播电台、石家庄广播电视台及中国新闻网、中国青年网、央视网、人民网、中国高校之窗、河北新闻网、石家庄新闻网、山东大众日报、新浪山东以及齐鲁晚报等众多媒体上。团队受到时任国家副主席李源潮、河北省省委书记赵克志、河北省省长张庆伟、河北省纪委书记陈超英、河北省副省长许宁、河北省教育厅厅长刘教民及北京航天飞控中心主任朱民才的接见和关怀。 t2-7yR3?7TG3.,o

2、小世界网络系统 b5!9yT5.7eD9+8h

研究所依托国家自然科学基金项目“工程应用中的小世界效应研究”，对复杂网络的小世界效应进行了基础理论、关键技术、工程应用三个层次的深入研究，通过对复杂网络的组织、结构和演化以及数据模型的分析，解决复杂网络算法、信息组织与挖掘和预测、复杂网络的信息动力学等实际工程中的复杂网络技术问题。发表 EI 检索论文数篇，获得国家发明专利1项，出版著作1部。 p3:,Og41Xz5~,i

3、 深空探测遥操作系统净评估 H7~8tM4?3aX7-2z

面对深空探测遥操作系统控制回路中存在大时延、测量偏差、操作人员的不确定性和机器智能的有限性等因素带来不可忽视的安全隐患、 稍有不慎可能造成航天器的损毁、导致任务失败等问题，研究所首次将国防净评估理论引入航天工程领域，以遥操作信息系统相关的国家军用软件标准为依据，创建了覆盖组织、环境、管理、编码和文档5个维度的遥操作系统可信度净评估模型，实现了深空探测遥操作系统质量的全面管理，对系统是否进入任务实施起了决策性作用。深空探测遥操作系统净评估技术的应用，为 2008 年以来近 30 次航天飞行控制指挥任务的执行提供了安全保障，实现了军用软件研制组织能力成熟度由2级（已管理级）至 4 级（已定量管理级）的提升，为我国后续深空探测任务信息系统的开发提供参考。 m,=4rh8;6lR3.8T

4、北斗导航信息组织和大数据开发与利用 m9-1qY3-1fM,.8T

北斗导航技术作为我国军民融合发展战略重要领域之一，将引领新一代信息技术产业的形成与发展，其中研究所的国产自主可控软件、新一代复杂网络、大数据等技术产业将在交通运输、国土资源、农林水利、测绘勘探、气象预报、森林防火、电力调度、救灾减灾、应急救援、矿山安全、平安校园、旅游出行、弱势群体关爱、司法矫正、消防人防、智慧城市等应用提供技术支持，发展前景广阔。 z4~7Qz5-1gR8+7w

四、成果和奖励 b4;9wA2=5LL4+8a

研究所先后承担国家自然科学基金项目，国防“十三五”预研项目，河北省科技厅、人社厅、教育厅等项目20余项，科研经费1700 多万元；获得省级科技进步一等奖1项、二等奖4项，军队科技进步三等奖1项，中国产学研合作创新成果二等奖1项，中国产学研合作创新成果优秀奖1项，省级教学成果二等奖1项；出版著作 36部；获得国家发明专利13项，计算机软件著作权15项。 i4=9QQ7-8X08=2t

五、设想与规划 l6-6Cu,.9qk8!6n

1、青少年天文和航天科普基地建设 W8=4yj49Nb1!1G

自行组装校园天文观测站，对“天眼”虚拟仿真，全息立体展示天眼模型，利用虚拟头盔实现天眼模型内部构件的全方位展示， 利用三维打印机打印天体模型， 利用自主研发的手翻书制作科普知识，实现文字、音频、影像、模型的立体感知。 o1=4gh5=6iC9;1z

2、北斗导航可视化，助力雄安建设 r3!6Qf7=7fO6:2H

2019年3月两会期间，中国新闻社特约稿《发展北斗应用，助力雄安建设》报道了河北雄安天系卫星导航科技有限公司，稿件直接送达两会代表团驻地，发至全国人大代表、全国政协委员审阅，并于 2019 年 3 月 10 日在《中国新闻报》（两会特刊）上出版，全球发行。 w1+4IH4!8ik1.3M

河北雄安天系卫星导航科技有限公司是经河北雄安新区管委会批准设立的一家集低轨道卫星研发、应用，北斗卫星导航定位产品、应用软件、系统集成的设计研发、推广、技术服务和运营服务于一体的综合性、多元化的国有控股企业， 是雄安唯一一所产学研用相结合的高新技术企业，复杂网络与可视化研究所作为与之密切的合作单位，将在北斗卫星导航可视化研究领域发挥其应有的作用，助力雄安的发展和建设。 L7!1Ew2-5MB5!5Y

联合实验室

空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室由国家航天局空间碎片监测与应用中心、昆宇蓝程（北京）科技有限责任公司、青岛理工大学、青岛古镇口军民融合创新示范区四方共建，服务国家军民融合发展战略和山东省新旧动能转换重大工程需求，依托国家航天工程任务和重大科技基础设施，聚焦国家战略性新兴产业中新一代信息技术的发展方向，在航天可视化、空间碎片监测、卫星组网等领域搭建共同开发、资源共享、共同使用的协同创新平台，以促进航天应用基础研究成果在空间碎片和近地天体监测、低轨卫星组网等领域的成果转化与应用为目标。 s5!9Tm4-6Mr8.9y

北斗科技研究院

北斗卫星导航科技邢台有限公司可视化技术研究院（以下简称研究院）是邢台市政府与复杂网络与可视化研究所政产学研用战略合作项目，成立于2018年3月，由北斗卫星导航科技邢台有限公司和复杂网络与可视化研究所本着“优势互补、成果共享，合作共赢”的原则共同创建而成。研究院将发挥双方各自优势，开展专项合作，一方面旨在促进航天应用基础研究成果在北斗卫星导航应用等领域的成果转化与应用，并在新型空间系统仿真可视化技术研究等方面开展深入合作；一方面立足京津冀协同发展和河北省产业转型的战略需求，依托国家北斗卫星导航科技设施，协作开展北斗导航信息组织和大数据开发与利用研究，协同创新平台开发与维护，形成高校与地方政府的创新协作新模式。 U8~8ey2+2RM4=,e

复杂网络与可视化研究所创建于2008年，属河北省机构编制委员会备案审批的正处级科研机构。拥有“计算机应用技术”河北省重点学科及“计算机科学与技术”国家级特色专业；拥有“计算机科学与技术”一级学科硕士点及“计算机技术”工程硕士点，并与山东大学、东南大学联合培养博士生；研究所先后参与国家载人航天（921）工程和深空探测工程中天宫一号与神舟八号、九号、十号交会对接任务，嫦娥二号、三号探月工程任务和天宫二号与神舟十一号交会对接任务等近30次工程实战任务，已形成一套完整的，具有独立知识产权的，集实时仿真控制、数据处理和信息可视化功能于一体的可视化航天项目实施系统平台及技术规范。北斗卫星导航科技邢台有限公司成立于2016年8月，是由邢台市国资委与北京航空航天大学共同创建的一家国有控股的北斗卫星导航应用高新技术企业，致力于北斗卫星导航定位系统应用兼容产品和服务。其研发的北斗人防工事高精度智能监测系统、道路运输第三方安全监测平台、智能公务用车监督管理系统、智慧养老系统、地基沉降监测系统、北斗智能物流系统等，已在多个领域应用和服务。2017年，承办了邢台市“北斗+宽带”创新创业大赛。 I6.7MS68cO69T

理工模式

青岛理工大学是一所山东省重点建设的应用基础型人才培养特色名校；河北中科恒运软件科技股份有限公司(简称中科恒运)是一家军民融合型上市公司，复杂网络与可视化研究所外实践基地。根据我国国防领域信息技术的发展需求，复杂网络与可视化研究所和中科恒运形成了航天领域中军民融合型协作团队，致力于国家载人航天和探月工程系列任务的国产自主信息技术平台建设，主要解决航天领域中信息技术的4个重点难题： Z6+,Fx1;2hf,+9H

1. 航天任务的精准指挥与控制和任务实施的安全保障； N3;5MQ5=9DM3.2a

2. 航天工程信息的高效利用与任务过程中跨部门、跨层次、跨时区的全局性实时共享； l7.9Xb5+6Qd9.8I

3. 确保国防信息安全的同时，充分展现国家航天科技实力； i6:2L04?4Xm6!8M

4. 拥有航天信息技术的国产化自主知识产权。 T1.8RY2=5KU14W

主要研究目的: D6+5p07:8vu5:7x

1. 建立国际领先的航天任务可视化方法与技术； L8-7nM7+9kS1-9f

2. 创建服务于我国深空探测和载人航天两个工程体系的工程论证、试验联调、控制与指挥、分析与评估等航天任务的国产化信息共享平台。 F62Xv,;9jG8!6u

自2008年以来，军民融合协作团队顺利实施和圆满完成了近30次航天任务，经历次航天任务的探索与实践，形成了“军民互助，共建体系，自主创新，匠心求艺，疏利务实，持续共赢”的军民融合创新模式，简称“理工模式”： F28lr1~4NL2+2q

1. 保障国家重大航天任务圆满完成，促进学科建设，提高创新能力，实现军地协同发展； G3.7fl2-1jI2?6t

2. 共建军用信息系统的设计与开发技术体系、航天任务的控制与指挥保障体系、航天测控可视化净评估体系； E8!3PU9.70n8;4t

3. 坚持自主创新，发扬工匠精神，十年磨一剑，创建国产化航天工程软件开发技术，建立军用信息系统净评估方法，实现自主知识产权的航天任务信息共享平台； a6;7ls6!3gH1=5H

4. 以国家利益和航天工程实效为考核依据，营造无功利团队文化及合作机制，创建国际领先的航天测控三维可视化配套系统，为历次航天任务保驾护航。 U7;,iy5=4FJ4;6t

已取得成果： X2~4lE8?2JM9+1Q

1. 学科建设 n2;4zV1:4fd8,N

我校获河北省创新高地特色专业，博士学位授权一级学科，河北省重点学科，国家级特色专业，省“专业综合改革试点”；获省高等院校虚拟仿真实验教学中心，省教学示范实验中心，成立复杂网络与可视化研究所；与中国航天科技集团钱学森空间实验室共建联合实验室，与北斗卫星导航科技邢台有限公司共建“可视化技术研究院”。 s,;1pX,+7Bt,?,C

2. 科学研究 F,?4ZD9.7Ly5=8W

国家级奖励1项，省部级奖励6项，发明专利10项，软件著作权48项，著作8部，论文150余篇。 04~3zq,:4GL3:4c

3. 人才培养 E1=4xv4.6lB98g

培养博士生11名，硕士生9届并获优秀学位论文和国家奖学金9人次; U6.4sH5~9Po6=4b

4. 国内外影响力 C1!3jO9+1rU4~2L

团队带头人赵正旭被推选为英国皇家学会工艺院院士，担任国际会议主席4次；团队获河北省“感动省城”十大人物(集体)，“石家庄五四青年奖章集体”荣誉称号；复杂网络与可视化研究所为北京航天飞行控制中心“最佳合作单位”。相关事迹多次被中央电视台、新华社和光明日报等媒体报道，受到时任国家副主席李源潮、省委书记赵克志、省长张庆伟、北京航天飞行控制中心主任朱民才和陈宏敏等各级领导的接见和赞扬。 P,70J4-,eM8+5t

项目成果带动了区域科技及其信息行业的发展，确立了国家可视化航天的国际领先地位，为军民融合树立了范本。 O1+1xN98qt9;9a

团队介绍

复杂网络与可视化研究所拥有一支高水平、年龄结构合理的科研团队，主要包括教授、讲师、博士生、硕士生等。近年来团队先后参与了多项国家级、省级重点项目，如国家自然科学基金项目“工程信息小世界效应研究”、“嫦娥二号”、“天宫一号”与“神舟八号”、“神舟九号”和“神舟十号”交会对接、“嫦娥三号”等国家重大航天工程；获得省部级科技进步奖一等奖1项，发表SCI、EI、ISTP三大检索论文133篇；出版专著12部；获得计算机软件著作权10项，发明专利2项。 S6=9nm3=4qB74O

团队重点致力于复杂网络小世界效应的相关研究与虚拟现实三维可视化相关软件研究，依凭于TDS系统的深空探测性质，进行二次开发，展现出了三维可视化在航天领域中的强大优势。 Y,.5lK2-2Yy,~5O

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