庄洪春——中国科学院空间科学与应用研究中心研究员

科学研究：

研究方向：

长期从事空间物理与探测技术的研究。现从事飞行器升空安全保护和空间环境、太阳活动对近地环境影响等课题研究。

研究成果：

在国内外各种学术刊物上发表论文100余篇，其中“空间电学模式”理论研究和参加中国日环食观测研究分别获个人和集体中科院自然科学二等奖。参与研制的旋转式电场仪获中科院科技进步二等奖。

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论文专著：

1. A COMPUTER MODEL OF DERIVATIVE METHOD FOR POINT SOURCE GRAVITY WAVES IN ATMOSPHERE  庄洪春 CHAO H.LIU MICHAEL C.KELLEY Science in China,Ser.A 1992年 第11期

2. 大气中点源重力波的求导法计算机模式 庄洪春 C.H.Liu M.C.Kelley 中国科学A辑 1992年 第05期

3. KDY型旋转式电场仪 罗福山 庄洪春 何喻晖 张健 王都生 雷显廷 ... 电测与仪表 1993年 第04期

4. 电场标定装置 罗福山 庄洪春 何喻晖 张健 张九成 徐珊珠 ... 电测与仪表 1993年 第06期

5. 微波散射遥感研究进展 宋详 庄洪春 遥感技术与应用 1993年 第03期

6. 中层大气钠层的流星蒸发模式 庄洪春 D.M.Hunten Y.L.Yung 空间科学学报 1982年 第03期

7. 磁层顶位置的卫星观测 庄洪春 C.T.Russell 空间科学学报 1983年 第01期

8. COSMIC RAY IONIZATION IN EARTH'S ATMOSPHERE AND ITS MODULATION BY SOLAR ACTIVITY 庄洪春 R.G.ROBLE Science in China,Ser.A 1983年 第09期

9. 宇宙线对地球大气的电离及其受太阳活动的调制 庄洪春 R. G. Roble 中国科学A辑 1983年 第07期

10. 低热层和中、低层大气导电率及其受太阳活动的影响 庄洪春 R.G.Roble 中国科学A辑 1983年 第10期

11. 近地环境的电状态 庄洪春 空间科学学报 1984年 第01期

12. 雷暴充电对大气电位的影响 庄洪春 空间科学学报 1984年 第03期

13. ELECTRIC CONDUCTIVITY IN THE LOW THERMOSPHERE AND LOW AND MIDDLE ATMOSPHERE AND ITS AFFECTION BY SOLAR ACTIVITY 庄洪春 R.G.ROBLE Science in China,Ser.A 1984年 第03期

14. 由大气密度的季变化所造成的中、低层大气电离率的季变化 庄洪春 空间科学学报 1985年 第02期

15. 由电离层电位所建立的大气电状态 庄洪春 空间科学学报 1985年 第04期

16. 大气潮汐运动对大气电性能的影响 庄洪春 中国科学A辑 1985年 第01期

17. COUPLING INFLUENCE OF ATMOSPHERIC TIDAL OSCILLATION ON ATMOSPHERIC ELECTRIC PROPERTY 庄洪春 Science in China,Ser.A 1985年 第07期

18. 北京和东北地区雷暴与太阳活动的关系 庄洪春 吕锡从 空间科学学报 1986年 第01期

19. 日地关系研究 庄洪春 自然杂志 1986年 第06期

20. 我国火箭探测资料与CIRA 1986稿的比较 庄洪春 肖光全 田剑华 马端平 吴永富 空间科学学报 1987年 第03期

21. 近地空间恒稳电场的解析解 庄洪春 中国科学A辑 1989年 第09期

22. 地面双臂式电场仪 李艳 庄洪春 丁建刚 何渝晖 空间科学学报 1989年 第01期

23. 雷暴起电过程的电响应考察 薛松 庄洪春 大气科学 1990年 第04期

24. ANALYTIC SOLUTION OF STATIC ELECTRIC FIELD IN NEAR-EARTH SPACE 庄洪春 Science in China,Ser.A 1990年 第10期

25. 对低频声波的吸声体 庄洪春 George W.Swenson 声学学报(中文版) 1991年 第06期

26. 用高斯·拉普拉斯·过零法计算遥感影像中不同类区域边界位置的精度 庄洪春 遥感技术与应用 1994年 第03期

27. 极光带电急流产生声重波的效率 庄洪春 空间科学学报 1995年 第02期

28. 日地环境对人类自发攻击性事件的影响 沈超 刘振兴 庄洪春 张洪 灾害学 1996年 第04期

29. 地表导电性能的光波遥感 庄洪春 遥感信息 1997年 第02期

30. 拉普拉斯-高斯滤波图象的过零边界及其分形维数 庄洪春 宋详 空间科学学报 1998年 第02期

31. 闪电路径与分形 任顺平 迟建平 庄洪春 空间科学学报 1998年 第04期

32. 球载双球式电场仪及其应用 罗福山 庄洪春 何渝晖 张键 陈祖源 胡圣波 ... 地球物理学报 1999年 第06期

33. 分形闪道及其电磁场辐射仿真 任顺平 迟建平 庄洪春 刘来存 电网技术 1999年 第04期

34. 分形学描述平面气体放电的改进方法 任顺平 迟建平 庄洪春 刘来存 电网技术 1999年 第05期

35. 闪电物理 庄洪春 物理 2002年 第12期

36. 微火箭电场仪的原理及其应用 罗福山 庄洪春 何渝晖 张健 陈敏捷 刘一鸣 ... 地球物理学报 2000年 第05期

37. 卫星表面电场尖端效应的数值计算 庄洪春 陈天辰 黄建国 空间科学学报 2000年 第03期

38. 基于神经网络的双球式空间电场仪测量数据在线处理 任顺平 罗福山 庄洪春 陈天晨 张卫平 胡圣波 ... 电网技术 2001年 第07期

39. 介质阻挡放电产生等离子体技术研究 庄洪春 孙鹞鸿 彭燕昌 张维 严萍 高电压技术 2002年 第S1期

40. 轻便式气球、火箭高空大气探测共用系统 罗福山 陈敏捷 庄洪春 何渝晖 田国璋 张健 ... 地球物理学报 2004年 第02期

41. 变压器在IGBT串联技术中的应用 贾艳明 严萍 庄洪春 变压器 2005年 第05期

42. 电场的标定方法 罗福山 何渝晖 张华伟 张健 庄洪春 胡圣波 ... 空间科学学报 2007年 第03期

43. 某测试厂房的综合雷电防护改造 侯立安 童科 王佑君 庄洪春 施工技术 2008年 第S2期

44. 球载双球式电场仪 罗福山 庄洪春 何渝晖 张键 胡圣波 杨李智 ... 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十一次学术会议 发表时间:1998-11-01

45. 微火箭电场仪及其应用 罗福山 庄洪春 何渝晖 张健 陈祖源 刘一鸣 ... 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十二次学术会议 发表时间:1999-11-01

46. 航天器发射升空时电环境安全保障中的一些理论计算 庄洪春 罗福山 李维楠 周学秋 叶咱爱 邓钢 ... 1995年中国地球物理学会第十一届学术年会 发表时间:1995-10-01

47. 空间天气学中的空间电学 庄洪春 罗福山 何渝辉 陈天辰 黄建国 张健 ... 第九届全国日地空间物理学术讨论会 发表时间:2000-10-01

48. 一种测量雷云电荷的新技术 庄洪春 罗福山 姜棣昭 何渝晖 张健 邱学刚 ... 首届气象仪器与观测技术交流和研讨会 发表时间:2001-11-01

49. 我国日地关系的研究和空间科学的发展 庄洪春 第四届全国日地关系与灾害学术研讨会 发表时间:2001-05-01

50. 空间技术用作地面新一代避雷方法 庄洪春 黄建国 陈天辰 矫志坚 单学家 刘长友 ... 第四届全国日地关系与灾害学术研讨会 发表时间:2001-05-01

51. 卫星发射场雷击危险性监测、予警和防避 庄洪春 郑嗣儒 张学云 宋详 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议 发表时间:2002-10-01

52. 压电式空间碎片探测器 罗福山 潘厚任 林华安 庄洪春 何渝晖 张健 ... 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议 发表时间:2002-10-01

53. 等离子避雷装置的外场测试 庄洪春 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议 发表时间:2003-10-01

54. 空间技术的一项产业化应用——航天避雷球 庄洪春 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议 发表时间:2004-09-01

55. 电场的标定技术 张健 何渝晖 罗福山 庄洪春 中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议 发表时间:2004-09-01

56. 大面积避雷方案 庄洪春 第四届中国国际防雷论坛 发表时间:2005-10-01

57. 星箭载双臂探针式电场仪 罗福山 庄洪春 丁建刚 王迺权 何渝晖 张健 ... 第十一届全国日地空间物理学术讨论会 发表时间:2005-10-01

58. 相控天线阵雷达防雷方案 庄洪春 郑司儒 张学云 宋详 梅健 刘海 ... 第五届全国日地关系与灾害学术研讨会 发表时间:2005-11-01

59. 电场探测系统 罗福山 何渝晖 张健 刘一鸣 陈祖源 田国璋 ... 中国科学院空间科学与应用研究中心;西昌卫星发射中心 发表时间:2000-11-15

60. 宇航空间环境手册 庄洪春 马瑞平 吴永富 古士芬 宋礼庭 周国成 ... 中国科学院空间科学与应用研究中心;航天总公司501部;电子部22所;北京大学;科普出版社 发表时间:2000-10-01

61. 开关避雷的方法和装置 庄洪春 庄洪春 发表时间:2007-11-21

62. 制造高导电率气层主动防雷避雷方法及装置 庄洪春 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:1997-01-01

63. 弹射式空间电场探测方法与设备 庄洪春 罗福山 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:1997-01-15

64. 飞行器避雷方法 庄洪春 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:2001-07-04

65. 真空等离子体避雷方法和装置 庄洪春 黄建国 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:2001-07-04

66. 弹振式电场仪 庄洪春 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:2001-08-15

67. 开关型电荷放大器等离子避雷系统 庄洪春 庄洪春 发表时间:2004-08-25

68. 电容避雷球装置 庄洪春 庄洪春 发表时间:2005-09-28

69. 避雷膜的避雷方法和装置 庄洪春 庄洪春 发表时间:2006-09-06

70. 具有固体型垂直方位传感器的双球电场仪 罗福山 何渝晖 庄洪春 张建 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:1998-08-26

71. 一种电场测量仪器的标定装置 罗福山 何渝晖 张健 庄洪春 中国科学院空间科学与应用研究中心 发表时间:2005-04-20

 

荣誉奖励：

1.自然科学二等奖

2.中科院科技进步二等奖

资料更新中

媒体报道：

新技术冲击250年历史避雷针——记５９１３校友庄洪春 　　

2007年07月13日

为一项民间发明的技术产品在军队推广而专门召开一次大型会议，在这样一桩罕见事件中成为主角，庄洪春（59级校友）至今回味无穷。　　

2006年，解放军总装备部“军民两用技术委员会”在人民大会堂海南厅召开了一次特别会议。 总装、总参、总后、海军、陆军、空军、二炮、武警及有关兵工厂的技术和采购单位的首长、参谋和专家，约120多人参加了会议。此外，信息产业部副部长、9名将军、4名院士参加了本次特别会议。　　

这次会议，有望成为中国军品民产的一个里程碑。与会者的焦点正是庄洪春的发明：等离子智能避雷球。　　　　　　　　　　　　　　　　　

一鸣惊人　　

66岁的庄洪春是国际宇航科学院院士、中科院研究员。“等离子避雷装置”很早就引起了国际重视。早在2002年12月，韩国汉城举办的国际发明博览会上，“等离子避雷装置”赢得了唯一的特别金奖，联合国国际专家组称该装置“对人类生存和保障的最佳发明”。　　

这项发明很快引起了军方关注。军队无论是作战期间，还是日常的军事训练，都要进行大量的通讯，其中移动通讯需求量在信息化时代正急速增长。过去军队移动通讯的解决是在移动车辆上安装天线，可是在雷雨天气，通讯车上高耸的天线更容易引来雷击，破坏车内的电子通讯设备。得知庄洪春院士在云南进行等离子避雷新技术实验，消息灵通的距云南比较近的某军区决定试用庄洪春的“智能避雷系统”。　　

经过对“智能避雷系统”的使用，2005年11月20日，该军区对庄洪春的“智能避雷系统”做出用户报告。报告说：“信息装备等离子避雷系统”从信息装备的电磁防护要求出发，充分考虑基于弱电技术的信息装备对雷击的防护要求，采用全新的等离子避雷概念，既避免了直接雷击对武器装备的破坏，更彻底解决了地钉接地引雷防护过程中，对信息装备元器件的损毁。　　　　　　　　　　　　　　　　

站在前人的肩膀上　　

1964年，23岁来自江苏宜兴的庄洪春从中国科技大学地球物理系空间物理专业毕业，3年后取得中国科学院硕士学位，随后被分配到中科院应用地球物理研究所（现空间科学与应用研究中心）工作至今。1988年，庄洪春曾作为中美首次国家级空间科学合作专家组代表赴美执行合作研究，使我国空间深测仪器第一次在国外进行成功的联合测量。1991年，庄洪春又当选为国际宇航科学院院士、博导。　　

作为国内空间电学研究及工程应用的学科带头人，庄洪春比其他人更有机会了解卫星上的等离子避雷技术。上世纪50年代末，中国开始向太空放卫星，放卫星过程中出现了一种鲜为人知的现象：一旦卫星位置升高，两三天后，卫星就出现失灵现象。如气象卫星原本应拍摄云层情况，但几天后，卫星不拍摄云层，却拍摄天空中的星星。面对这个棘手问题，各卫星大国纷纷组织科学家对这个现象进行研究。几年后，美国航天中心率先找到卫星失灵的原因。原来卫星放到天空后，卫星上的电位自动升高，甚至可升高到上万伏。因为卫星表面的材料各不相同，升高的电位也不同，材料之间产生电位差，同时卫星与空间位置之间也产生了电位差。在真空环境，卫星很容易放电，放电后卫星上的仪器设备就受到电磁干扰，一些微电子设备很快就坏掉了。卫星上的指导系统、自动控制系统、计算机软件也因此受损。所以就出现应该拍云层，却拍星星的失灵现象。　　

“卫星的造价是以亿为单位的，当时不敢多放，放上去两三天就坏了”，庄洪春回忆说。经反复实验，科学家们发现在卫星表面覆盖上一层等离子体，就可以让卫星有电也不放电。卫星表面的电荷有正有负，通过导电能力很强的等离子体传到空间。电荷到达空间后自由游动，正负互相交流，产生平均后就不会产生高电压，也就不会放电。　　

这项技术研究历时数年，在60年代中期定型，从那个时候一直到现在卫星上都在使用该技术。　　　　　　　　　　　　　　　　　　

10年磨剑　　

尽管传统的避雷针可以保护建筑物不被雷击，但在引雷过程中产生的感应电流经常损害建筑物内的微电子设备。对此，一种名为消雷器的避雷设备应运而生，但经过近20年的实验，科学家们发现消雷器并不能彻底消除雷害。　　

1995年，庄洪春萌发了把卫星上的避雷技术应用到地面防雷的设想，于是在中科院空间科学与应用研究中心申请立项研究，同时申请了专利。　　

难题接踵而至。相比卫星所处的真空环境，地面环境复杂得多。另外，用什么方法产生等离子体？测试产生的等离子体密度够不够？每走一步都是如履薄冰。从1995年到2002年7年间，庄洪春领导的实验小组仅大型实验报告就做出86个，小的实验数不清。　　

2000年之前，庄洪春完成了理论研究、计算机模拟计算、实验室研究。2000年后，研究转入实用化阶段，2002年将实用化的产品拿到云南省做场外实验。　　

云南省西双版纳每年雷暴天120多天，是一个最理想的检验避雷技术场所。庄洪春带领空间电学组10多名研究人员来到西双版纳，专门挑选了高发雷击点40多处，安装等离子避雷装置。　　

外场实验效果相当好，雷不打被保护的物体，也不损害被保护物体内的电子设备。与传统避雷针技术不同的是，这项避雷技术无需接地。　　

2003年12月12日到14日，由云南省防雷中心主持，在西双版纳召开了“等离子避雷球试用鉴定验收会”。会上邀请了包括清华大学、中国气象科学研究院等9位权威避雷专家。　　

专家组意见认为：“与传统防雷方法相比，等离子避雷的思想是使雷电在目标上的感应电荷消失或失效，从而雷电与目标间不能产生电击穿，使目标不遭直接雷击，从而保护目标内信息技术设备不遭直接雷害，是适应现代化和信息化时代要求的避雷新产品，建议有关部门尽早发放生产和使用许可证，使这一新产品早日服务于社会。” 　　

3天后，云南省防雷中心给庄洪春的智能等离子避雷球发放了“防雷新产品使用许可证”，允许等离子避雷球HC/DG系列和HC/DY系列产品在云南使用。同时，庄洪春还取得了多项中国专利、美国专利、防雷新产品使用许可证、防雷产品销售和生产许可证、国家气象局测试报告等一系列证书。长达8年的试验，终于大功告成。　　

雷击对被保护物体内的电子设备造成的雷害通常是3个途径，即直接雷害、空气中传输的间接雷害、线路入侵的过电压雷害。庄洪春对《中国投资》说，等离子避雷系统的工作原理是，清除被保护对象遭雷击的危险性，该装置对雷击危险性进行实时监测，在雷击到来的前一瞬间，向被保护对象导体上输送与雷击相同极性的电荷，对消那里的感应电荷所产生的雷击危险性，保护地面、水面、空中的固定和移动物体不遭雷击，使物体内部的微电子设备也免遭直接雷害。同时使被保护对象对感应雷害的反应缓慢上千倍，其损害强度大为减弱，使物体内部微电子设备免遭间接雷害。此外，在雷击到来前把对外线路自动断开，切断线路侵入雷害。这样3种途径的雷害都得到了消除。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

产业化　　

2003年，为了将这项新避雷技术产业化，庄洪春成立了北京卫昊康等离子技术开发有限责任公司。按照中科院的相关规定，等离子智能避雷系统转入了发明人庄洪春名下。既无资金、又无营销能力的庄洪春面临着一项新的实验，如何将这项全新的等离子避雷技术产业化？　　

自知没有营销天赋的庄洪春，决定与有资金和营销能力的个人或公司合作。庄告诉《中国投资》，目前已有8位合作对象与他组建了合资公司。庄洪春以技术入股，合作方出资金和营销渠道，赢利后双方分成。　　

66岁的庄洪春表示，这项新技术的诞生必然对已有250年历史的避雷针技术产生颠覆性的冲击。目前，国内有上千家避雷针生产厂家，庄希望与他们合作，使这项新技术不断完善，加大推广力度。　　

来源: 中国青年报