张克非中国矿业大学特聘教授、资源环境技术研究院院长测绘科学与技术工程与技术科学创新人物科技创新网

张克非，中国矿业大学资源环境技术研究院院长，空间信息智能感知与创新/太空采矿中心主任，北星空间信息技术研究院院长，校学术委员会常委，博士生导师，空间信息智能感知与创新/太空采矿中心主任，北星空间信息技术研究院院长，澳大利亚皇家墨尔本理工大学荣誉教授，国际大地测量协会会士。本科与硕士毕业于武汉测绘科技大学（2000年并入武汉大学），博士毕业于澳大利亚科廷大学。长期从事卫星定位及大地测量学研究，主要研究方向为高精度GNSS/GPS定位算法及应用、GNSS大气、空间天气及气候变化、空间态势感知、太空资源开发与利用等，曾任澳大利亚空间研究专项空间平台项目首席科学家和全球华人导航定位协会主席，是国际上率先将大地测量技术运用到GNSS大气探测、空间追踪和太空资源探测与利用等领域的开拓者和领跑人。

教育与科研经历

1981-09月至1985-07月，武汉大学，本科

1985-09月至1988-07月，武汉大学，硕士

1994-03月至1997-04月，澳大利亚科廷大学，博士

1997-04月至1999-10月，英国诺丁汉大学，副研究员

1999-10月至2008-12月，澳大利亚皇家墨尔本理工大学，高级讲师、副教授

2009-01月至2020-10月，澳大利亚皇家墨尔本理工大学，正教授、空间研究中心主任

2016-08月至今，中国矿业大学，环境与测绘学院测绘工程系，教授

社会、学会及学术兼职：

先后担任全球华人定位导航协会主席，副主席，顾问委员会委员，国际大地测量协会专题研究组主席，担任百余次的国际学术会议总会/分会主席、中国科学院海外评审专家，基金委重点项目/国际合作/面上和青年基金等评审专家，科学院青年科学家奖评审专家以及国际上多国基金评委和职称评定专家。

1.2014-2019: Research Program II Leader, Corporative Research Centre for Space Environment Management (CRC-SEM) 澳大利亚国家空间环境管理协作研究中心第二分项负责人

2.编委：2014-至今: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation (2014至今)；Editor of Journal of Global Positioning Systems (GPS) （2002至今）；2014: Editor of Geodesy and Geodynamics （2014）

3.客座编委：EURASIP Journal on Advances in Signal Processing; Guest Editor of Journal of Navigation – Supplementary Issue on CSNC (2011); Guest Editor of Special Issue on GNSS Remote Sensing, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing (2014)

4.评审专家：澳大利亚，加拿大和香港等多个大学职称评定

5.Chair of Local organizing committee (LOC), Asia-Pacific Space Geodynamics Workshop (25-27 June 2011) 主席

6.Chair of Local organizing committee (LOC), The Australian Space Science Conference (Sept 2012) 主席

7.Member of Advisory Committee, CRC-SI Positioning Program (2011-2012) 顾问委员

8.Member of Advisory Board, CPGPS (2009-present) 顾问委员

9.Director of Australia and New Zealand Office, CPGPS (2010-present) 澳纽负责人

10.Member of National Steering Committee for the successful bid and host of the AOGS 2013 conference 国家指导委员会成员

11.Chair, IAG WG4.1.3 “ Emerging Technologies” (2011-15) 全球测量学会新兴技术分会主席

12.Member of organizing committees (iGNSS, IPIN, ASSC, OPAC/IROWG, ICGPSRO) 组委会成员

13.全球华人导航定位协会主席 (CPGPS) (www.cpgps.org) (2008)

研究生培养：

先后指导了40多名博士后研究人员，指导了近60名博士和硕士研究生。

教学活动

（1）GNSS/多源传感感知技术及其矿山应用。针对目前全球气候变化、气象灾害频发等现象，利用团队在应用GNSS大气遥感理论技术等研究方向的传统优势，结合矿业大学测绘学科在资源环境灾害监测领域的特色，实现极端天气可能导致的露天矿滑坡、尾矿泥石流滑坡监测、矸石山滑坡、矸石山自燃等矿山灾害实时预报与预警，进一步丰富RMIT与中国矿业大学合作完成的“矿山 CORS平台及其协同灾害监测、预警系统的关键理论及技术”中澳科技合作专项基金的研究成果，拓展GNSS理论在矿山复垦地表水质量反演、空气质量监测等领域的成功应用。

（2）室内外无缝定位技术及其矿山应用。利用团队前期GNSS创新应用、多传感器智能集成及其他室内外无缝定位、跟踪等成功应用的基础和经验，基于自主研发的一体化矿山定位芯片、大地测量和卫星精密导航定位的研究基础，进行基于北斗的矿山无缝定位导航总体设计，构建面向斜井、平硐、立井、露天开采的无缝定位方案；突破现有矿山无缝定位方案成本高、精度低、不易实现、应用范围有限的缺陷，实现矿山低成本、高精度、高可靠性的定位。

（3）灾害预警和救援技术及其在矿山的应用。基于皇家墨尔本理工大学与中国矿业大学中澳科技专项合作基金成果，针对矿山日常预警以及瓦斯、突水等典型灾害，综合应用大数据处理技术，从矿山海量数据中进行数据发现、挖掘、转化、提升，形成一整套能用于快速决策的智能信息库并在此基础上建立智能空间决策支持系统并研发灾害预警模型。充分利用新型的物联网技术，建立起一套快速高效的、基于实时位置信息的矿山灾害预警和救援关键技术方案。

研究方向：

大地测量、全球定位系统/全球卫星导航系统、综合 PNT（导航、定位、授时）、GNSS大气探测、太空采矿/空间资源开发利用、空间态势感知、地下大空间智能感知与应急管理。

研究领域

测绘,导航与位置服务,航空航天，灾害应急

细分技术领域（在研究技术、产业化项目、企业主营业务）卫星导航大气探测与环境遥感技术、应急定位技术与应用、卫星导航与定位技术与空间碎片监测

科研项目：

1.国家自然科学基金重点项目1项，主持

2.国家自然科学基金面上项目2项，主持

3.教育部空间信息科学与技术创新中心（111）引智基地项目1项，主持

4.国家自然科学基金-国际（地区）合作与交流 1 项，主持

5.江苏省国际合作重点项目 1 项，主持

6.江苏省外国专家工作室，主持

7.科技部外国专家项目 1 项，主持

8.江苏省“双创团队”项目和“双创个人”项目各 1 项，主持

9.江苏省徐州市重点研发计划项目1项，主持

10.中国矿业大学双一流建设“太空采矿”项目 2 项，主持

11. 第一申请人， Orbit Determination and Predicting Behaviours of Space Objects, $20 million incl in-kind (cash ~$3.5m), The Australian Space Environment Research Centre (SERC), 2014-2019

12. 申请团队主要成员，Australian Space Environment Management Cooperative Research Centre, The Commonwealth Department of Industry (CRC-SEM) ($23m cash, $59m cash + in-kind) (key partners: EOS, RMIT, ANU, Lockheed Martin, Optus, NICT/Japan and NASA/USA), 2014-2019

13. 第一申请人，Strengthening Severe Weather Prediction Using the Advanced Victorian Regional Global Navigation Satellite Systems, Natural Disaster Resilience Grant Scheme–Victoria ($240k NDRG cash, total value $590,451)，2014

14. 第一申请人，Innovative methods to determine the minimum optical and laser tracking data requirements for reliable orbit determination of space debris in the low-Earth orbit environment (Enterprise Connect, $48,955), 2013

15. 第一申请人，Innovative solutions to enhance space situational awareness, ARC- LP ($425k, $320k from ARC, total value $1,638,966), 2013

16. 第一申请人，GPS Radio Occultation for studying the Antarctic Atmosphere and Climate Analysis, AAS (cash $315k, $150k from AAP, total value: $624,280), 2012

17. 成员（海外），地球圈层动态过程的大地测量研究, 中国科学院国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划(¥RMB6,000,000), 2012

18. 成员New carrier phase processing strategies for achieving precise and reliable multi-satellite, multi-frequency GNSS/RNSS positioning in Australia, part of CRC-SI project 1.01 led by Prof Peter Teunissen ($260k for RMIT, grant total $1,484,000), 2011

19. 第一申请人Platform Technologies for Space, Atmosphere and Climate, Australian Space Research Program (ASRP-2), Stream B – Space Innovation and Research Project (~$3.5m cash, total value $7,709,660), 2010-2013

20. 第一申请人GNSS Continuously Operating Reference Stations Network and Its Synergized Disaster Monitoring and Warning Systems for Coal Mining, DIISR ISL program (Australia-China S&T Cooperation Programme) China Special Fund (CH080155), $394k (incl in-kind, $50k cash), 2009-2011

21. 第一申请人GPS radio occultation data processing and assimilation system for weather forecast, DIISR ISL (Australia-China S&T Cooperation Programme, China Special Fund CH080253, $379k (incl in-kind), $50k cash), 2009-2011

22. 第一申请人Assimilation of GPS Radio Occultation Data with Numerical Weather Prediction System for Climate Monitoring; DIISR ISL Competitive Grant (CG130127); ($886k incl in-kind, $350k in cash), 2008-2011

23. 第一申请人Satellite-Based Radio Occultation for Atmospheric Sounding, Weather Forecasting and Climate Monitoring in the Australian Region; ARC-LP**; $681,322 ($1.74m incl in-kind), 2008-2011

24. 第一申请人Intelligent gas disaster early-warning, robust emergency response and rescue systems for coal mining based on geospatial information technologies, DEST International Science Linkage (ISL), Australia-China Special Fund (CH070130); $53,900 ($348k including in-kind), 2008

25. 第一申请人Investigation of Atmosphere and Climate Based on GPS, Galileo and LEO-LEO Radio Occultation in Australia; The Australian Bureau of Meteorology – Strategic Investment Fund; $50,000, 2007-2008

26. 第一申请人Precise Atmospheric Density Modelling for Accurate Satellite Orbit Determination and Unaided Space Junk Tracking; VPAC e-Research Program, Round 9 ; $10,000, 2007-2008

27. 第一申请人Precise Atmospheric Density Correction Model Using Space Tracking Data for Accurate Debris Surveillance and Collision Warning; ARC LP**; $75,900 ($400k incl in-kind) , 2007-2010

28. 第一申请人SportzEdge - Technology Platform for Rapid Design and Manufacture of Personalised Sports Products (RMIT Strategic investment fund, RMIT iPlatform Institute, $350k), 2008-11

29. 第一申请人Airborne geophysics reconnaissance using precise point positioning technique (funded by North American mining companies through Professor James Macnae; industry fund; $15k (total funding US$100k), 2005-2006

30. 第一申请人An investigation of future GNSS in support of research & development of positioning technology in Australia; VPAC, e-Research Program Grants Scheme Round 7 (EPPNRM141.2005); $26,400 , 2005-2006

31. 第一申请人，High precision, real-time, local differential GPS (DGPS) system for rowing athlete tracking and competition analysis ; Australian Sports Commission (ASC), internal grant; $42,000, 2004-2007

32. 申请人，Advanced Global Navigation Satellite Systems tropospheric products for monitoring severe weather events and climate (GNSS4SWEC), (EU Cooperation on Science and Technology (COST) Action Program, EU Action No: ES1206)(~30 countries/regions involved,~€1m from EU。 2014-18

33. 承担，River level monitoring using GPS heighting awarded to the IESSG at The University of Nottingham (British National Space Centre (BNSC) Foresight Programme, £378,000), 1998-2000

34. 承担，Telematics technologies applied to the environment: a 15-year perspective,(European Council DG XIII, €90,000), 1999.

科研创新、学术成果：

长期从事 GNSS+大气探测、3S 技术与智慧农业、太空资源开发与利用、地下大空间导航定位与控制技术、矿山变形监测等领域的理论技术和创新应用研究，是国际上率先将大地测量技术运用到 GNSS 大气探测、空间追踪和太空资源探测与利用等领域的开拓者。

主持的中澳国际科技合作项目“井下人员与设备定位跟踪”被列为中澳科技合作三十年成功典范，并在 2010 年上海世博会展出；研发的 GNSS 大气探测技术将澳大利亚天气预报时效性改善了 10 小时，被誉为“革命性技术”；研发的多传感器集成体育竞技智能跟踪系统，被誉为澳大利亚奥林匹克竞技国家队的“神秘武器”。承担国家“111”引智基地计划、国家自然科学基金重点和国际(地区)合作、澳大利亚自然科学基金、联邦工业部、中日、中波、澳中、澳美、澳洲-欧盟等重大项目 50 余项，累计获得近 1 亿美元研究资金，发表学术论文 550 余篇，其中 SCI 收录 260 余篇，申请授权国际国内发明专利 50 余项，作国际会议特邀报告和主旨演讲 100 余次，领导了一个由 60 多名教师、博士后和博士/硕士研究生组成的团队，研究成果被国际主流媒体采访与报道，并获得澳大利亚创新卓越最高奖、测绘学会奖、江苏省科技奖、中位协导航定位奖、江苏省五一劳动荣誉奖章等 50 余项国内外重要奖项。

发明公开：

[1]赵东升, 张雪礼, 崔双雷, 刘昊, 李龙江, 张明浩, 陈宇, 李冠青, 李怀展, 王潜心, 张克非. 双因子验证测地型接收机监测北极电离层闪烁准确性方法[P]. 江苏省: CN117761738A, 2024-03-26.

[2]孙亚琴, 陈烁, 李坤, 张克非, 余接情, 闫志刚. 基于图像识别及位置匹配的在线学习状态监测方法及系统[P]. 江苏省: CN117670616A, 2024-03-08.

[3]俞和胜, 倪超, 杨小琳, 张克非. 一种基于多尺度浮选泡沫图像分析的浮选精煤灰分快速测定系统[P]. 江苏省: CN117152079A, 2023-12-01.

[4]富尔江, 张克非, 黎光艳, 秦飞, 孙岩, 万永长. 一种应用于农业的多源传感器融合观测系统及方法[P]. 江苏省: CN116818014A, 2023-09-29.

[5]富尔江, 张克非, 李龙江, 陈烁, 何琦敏, 李浩博. 一种农业病虫害预测系统及方法[P]. 江苏省: CN116772983A, 2023-09-19.

[6]富尔江, 张克非, 俞柳伊, 徐伏刚, 才智龙. 多类型农情信息采集系统及方法[P]. 江苏省: CN116754008A, 2023-09-15.

[7]富尔江, 张克非, 徐伏刚, 何琦敏, 李浩博. 一种基于大数据的矿道安全管理系统及方法[P]. 江苏省: CN116591775A, 2023-08-15.

[8]富尔江, 张克非, 黎光艳, 万永长, 秦飞, 徐伏刚. 一种基于人工智能的农业病虫害监测系统及方法[P]. 江苏省: CN116593461A, 2023-08-15.

[9]富尔江, 张克非, 黎光艳, 俞柳伊, 万永长. 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统[P]. 江苏省: CN116391690A, 2023-07-07.

[10]张克非, 刘彬, 黎光艳, 秦飞, 俞柳伊. 一种基于大数据的消防灾害智能监测预警系统及方法[P]. 江苏省: CN116229669A, 2023-06-06.

[11]李冠青, 黄声享, 郑南山, 张克非. 一种稳健测量控制网精度估算方法[P]. 江苏省: CN116150921A, 2023-05-23.

[12]张克非, 刘彬, 黎光艳, 秦飞, 俞柳伊. 一种物联网通讯网络的快速构建系统及方法[P]. 江苏省: CN116032966A, 2023-04-28.

[13]刘彬, 富尔江, 张克非, 路明月. 一种地理信息系统矢量数据绘制的方法、装置及电子设备[P]. 江苏省: CN115984409A, 2023-04-18.

[14]赵东升, 李宸栋, 王潜心, 克雷格·汉考克, 张克非. 一种削弱电离层闪烁对GNSS精密单点定位不利影响的方法[P]. 江苏省: CN115877426A, 2023-03-31.

[15]俞和胜, 倪超, 杨小琳, 张克非. 一种基于图像的煤炭产品灰分实时检测系统[P]. 江苏省: CN114897835A, 2022-08-12.

[16]王晓明, 李浩博, 张靖雷, 通拉嘎, 邱聪, 陈昱霏, 刘鼎医, 辛世纪, 张克非. 一种基于GNSS-PWV多因子的局域短临降水预报模型的构建方法[P]. 北京市: CN114488349A, 2022-05-13.

[17]富尔江, 张克非. 一种无人机动态降落地面机器人的方法[P]. 江苏省: CN114435614A, 2022-05-06.

[18]富尔江, 张克非. 无线充电接收端可变夹角的无人机和使用方法[P]. 江苏省: CN114407688A, 2022-04-29.

[19]富尔江, 张克非. 一种可变电池位置的机器人实时重心稳定方法[P]. 江苏省: CN114179925A, 2022-03-15.

[20]富尔江, 张克非. 一种植保类无人机的可抛外挂配件的方法[P]. 江苏省: CN114180065A, 2022-03-15.

[21]富尔江, 张克非. 一种基于多传感器融合的无人机停机坪自我清洁方法[P]. 江苏省: CN114180088A, 2022-03-15.

[22]张克非, 李龙江, 李浩博, 王晓明. 一种基于物联网的土壤检测系统[P]. 江苏省: CN114137185A, 2022-03-04.

[23]王晓明, 李浩博, 邱聪, 张靖雷, 陈昱霏, 刘鼎医, 辛世纪, 张克非. 基于GNSS水汽开展短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法[P]. 北京市: CN113988361A, 2022-01-28.

[24]王晓明, 李浩博, 张靖雷, 邱聪, 陈昱霏, 辛世纪, 刘鼎医, 张克非. 基于GNSS大气信息距平分析的短临降水预报模型构建方法[P]. 北京市: CN113988362A, 2022-01-28.

[25]何琦敏, 张克非, 富尔江. 一种监测热岛强度的系统及方法[P]. 江苏省: CN113671597A, 2021-11-19.

[26]俞和胜, 倪超, 杨小琳, 张克非. 一种选煤单机设备智能控制系统控制方法[P]. 江苏省: CN113608510A, 2021-11-05.

[27]赵东升, 李旺, 张秋昭, 唐旭, 王潜心, 张克非. 一种低频率GNSS电离层闪烁因子的有效性验证方法[P]. 江苏省: CN113359164A, 2021-09-07.

[28]赵东升, 陶媛媛, 李旺, 王潜心, 李宸栋, 唐旭, 张克非. 基于测地型接收机的电离层不规则体漂移速度估计方法[P]. 江苏省: CN113253326A, 2021-08-13.

[29]赵东升, 李旺, 王潜心, 张克非. 基于GNSS 30s采样频率数据的电离层相位闪烁因子构建方法[P]. 江苏省: CN113031036A, 2021-06-25.

[30]李怀展, 张学伟, 郭广礼, 查剑锋, 黄成, 魏涛, 刘潇鹏, 张克非. 一种煤炭地下气化实际采厚的计算方法[P]. 江苏省: CN112881170A, 2021-06-01.

[31]张克非, 何琦敏, 吴素芹, 沈震, 万某峰, 李龙江, 王川阳, 李怀展, 富尔江. 基于GNSS水汽反演技术的台风运动状态监测方法[P]. 江苏省: CN112882129A, 2021-06-01.

[32]何琦敏, 张克非, 吴素芹, 沈震, 万某峰, 李龙江, 王瑞, 李怀展, 富尔江. 时空点气象数据确定方法、装置、计算机设备及存储介质[P]. 江苏省: CN112765886A, 2021-05-07.

[33]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种基于蜗轮蜗杆传动的管道机器人[P]. 江苏省: CN112728287A, 2021-04-30.

[34]庄会富, 范洪冬, 邓喀中, 谭志祥, 迟博文, 张克非, 郑美楠. 一种用于SAR干涉图处理的Goldstein金字塔构建方法[P]. 江苏省: CN112419205A, 2021-02-26.

[35]庄会富, 彭磊, 范洪冬, 迟博文, 邓喀中, 张克非, 郑美楠. 一种基于多尺度分解-重构的SAR干涉图滤波方法[P]. 江苏省: CN112419206A, 2021-02-26.

[36]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种基于五杆机构的轮腿混合驱动矿用机器人[P]. 江苏省: CN112373593A, 2021-02-19.

[37]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种轮腿混合驱动式矿用变胞机器人[P]. 江苏省: CN112373594A, 2021-02-19.

[38]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种自适应管径变化的管道机器人[P]. 江苏省: CN112325050A, 2021-02-05.

[39]王晓明, 李浩博, 张克非, 徐颖, 袁洪, 邱聪, 张靖雷, 张少添. 一种基于BP神经网络的局域短临降水预报模型的构建方法[P]. 北京市: CN112232554A, 2021-01-15.

[40]段亚博, 李怀展, 张克非. 面向月球车导航定位的月球导航卫星星座设计与优化方法[P]. 江苏省: CN112109922A, 2020-12-22.

[41]李子申, 徐福隆, 张克非, 王宁波, 王晓明. 基于深度学习的北半球高纬度地区ROTI预测方法[P]. 北京市: CN112070203A, 2020-12-11.

[42]赵东升, 李旺, 李宸栋, 唐旭, 张克非, 克雷格·汉考克. 一种基于GNSS的北极区域电离层相位闪烁因子构建方法[P]. 江苏省: CN111983654A, 2020-11-24.

[43]班伟, 张小红, 张克非, 陈宇. 一种利用GNSS三频相位组合数据监测水库水位的方法[P]. 江苏省: CN111399012A, 2020-07-10.

[44]俞和胜, 刘嘉友, 聂倩倩, 崔云佩, 张克非, 王腾, 呼丽珍. 一种水热法合成的钨酸铋杂质测定及钨酸铋纯化方法[P]. 江苏省: CN110921709A, 2020-03-27.

[45]李怀展, 郭广礼, 张克非, 查剑锋, 陈宇, 徐友友, 刘潇鹏. 一种面向耕地保护的固体充填采煤充实率设计方法[P]. 江苏省: CN109555556A, 2019-04-02.

[46]李怀展, 郭广礼, 张克非, 查剑锋, 徐友友. 兼顾地表沉陷控制的无井式煤炭地下气化炉设计方法[P]. 江苏省: CN109236264A, 2019-01-18.

[47]刘志平, 罗翔, 朱丹彤, 张克非, 余科根. 利用最优数值导数的GNSS多普勒观测值生成方法[P]. 江苏: CN108919313A, 2018-11-30.

[48]刘志平, 朱丹彤, 靳少飞, 张秋昭, 张克非. 一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法[P]. 江苏: CN107942357A, 2018-04-20.

发明授权：

[1]俞和胜, 倪超, 杨小琳, 张克非. 一种基于图像的煤炭产品灰分实时检测系统[P]. 江苏省: CN114897835B, 2023-04-28.

[2]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种基于蜗轮蜗杆传动的管道机器人[P]. 江苏省: CN112728287B, 2022-03-01.

[3]刘志平, 罗翔, 朱丹彤, 张克非, 余科根. 利用最优数值导数的GNSS多普勒观测值生成方法[P]. 江苏省: CN108919313B, 2022-02-18.

[4]刘善增, 张克非, 李怀展, 沈刚, 李允旺, 李艾民, 曹国华. 一种自适应管径变化的管道机器人[P]. 江苏省: CN112325050B, 2022-01-07.

[5]赵东升, 陶媛媛, 李旺, 王潜心, 李宸栋, 唐旭, 张克非. 基于测地型接收机的电离层不规则体漂移速度估计方法[P]. 江苏省: CN113253326B, 2021-12-21.

[6]赵东升, 李旺, 张秋昭, 唐旭, 王潜心, 张克非. 一种低频率GNSS电离层闪烁因子的有效性验证方法[P]. 江苏省: CN113359164B, 2021-12-03.

[7]李怀展, 张学伟, 郭广礼, 查剑锋, 黄成, 魏涛, 刘潇鹏, 张克非. 一种煤炭地下气化实际采厚的计算方法[P]. 江苏省: CN112881170B, 2021-10-26.

[8]赵东升, 李旺, 王潜心, 张克非. 基于GNSS 30s采样频率数据的电离层相位闪烁因子构建方法[P]. 江苏省: CN113031036B, 2021-09-24.

[9]刘志平, 朱丹彤, 靳少飞, 张秋昭, 张克非. 一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法[P]. 江苏省: CN107942357B, 2021-07-30.

[10]俞和胜, 刘嘉友, 聂倩倩, 崔云佩, 张克非, 王腾, 呼丽珍. 一种水热法合成的钨酸铋杂质测定及钨酸铋纯化方法[P]. 江苏省: CN110921709B, 2021-05-25.

[11]赵东升, 李旺, 李宸栋, 唐旭, 张克非, 克雷格·汉考克. 一种基于GNSS的北极区域电离层相位闪烁因子构建方法[P]. 江苏省: CN111983654B, 2021-03-19.

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国外专利：

1.专利名称：Monitoring sports

专利所有者：Ronald Grenfell (Melbourne, AU)；Kefei Zhang (Melbourne, AU)；Colin Mackintosh (Bruce, AU)；Daniel James (Nathan, AU)； Neil Davey(Nathan, AU) World Intellectual Property Organization WO（世界知识产权局）

授权国家：United States Patent **（美国） European Patent EP ** （欧洲） Australian Patent / （澳大利亚）

2.专利名称：Monitoring water sports performance

专利所有者：Ronald Grenfell (Melbourne, AU); Kefei Zhang (Melbourne, AU); Colin Mackintosh (Bruce, AU); Daniel James (Nathan, AU); Neil Davey (Nathan, AU)

授权国家：United States Patent **

3.专利名称：Monitoring Sports and Swimming

专利所有者：Colin Mackintosh; Daniel James； Ronald Grenfell; Neil Davey; Kefei Zhang

授权国家：Australian Patent

4.专利名称：Method of determining a position of a global positioning system receiver

专利所有者：Zhang Kefei; Zhang Jason

授权国家：Australian Patent /

学术论文（近5年, IF=影响因子，Q=JCR/科学院分区）已发表400余篇研究论文（其中80多篇SCI论文, 通讯作者100余篇）和200多次受邀报告。

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[137] Carter B. A., J. M. Retterer, E. Yizengaw, K. Groves, R. Caton, L. McNamara, C. Bridgwood, M. Francis, M. Terkildsen, R. Norman and K. Zhang. Geomagnetic control of equatorial plasma bubble activity modeled by the TIEGCM with Kp,Geophysical Research Letters (SCI IF = 3.982)

[138] Rohm, W., Zhang, K., and Bosy, J. Limited constraint, robust Kalman filtering for GNSS troposphere tomography,Atmospheric Measurement Techniques (SCI IF = 3.376)

[139] Tingay SJ, Kaplan DL, McKinley B, Briggs F, Zhang K. On the detection and tracking of space debris using the Murchison Widefield Array. I. Simulations and test observations demonstrate feasibility,,The Astronomical Journal (SCI, IF=4.965)

中文期刊论文：

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[3] 李冠青,黄声享,郑南山,成益品,赵东升, 张克非（2024）基于灰色系统综合评价法的大型工程控制网布测方案设计，测绘学报（accepted，10/2023）

[4] 何琦敏,张克非,李黎,连达军,赵伟,陈国栋,富尔江,王瑞 (2024) 基于 PWV 到达时间差估计台风运动状态的四参数模型,测绘学报（accepted，10/2023）

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会议论文：

[1]何琦敏, 沈震, 万某峰, 李龙江, 刘晓阳 & 张克非. (2020). 台风天气下GNSS反演PWV精度分析. (eds.) 第十一届中国卫星导航年会论文集——S01 卫星导航行业应用 (pp.33-38).

[2]段亚博, 李怀展 & 张克非. (2020). 月球导航卫星星座设计与优化. (eds.) 第十一届中国卫星导航年会论文集——S04 卫星轨道与系统误差处理 (pp.88-93).

[3]何琦敏 & 张克非. (2018). 加权平均温度的非线性回归研究. (eds.) 第九届中国卫星导航学术年会论文集——S01 卫星导航应用技术 (pp.67-73).

团队名称：

空间信息感知与创新应用

团队负责人：

张克非

团队成员

张书毕、郑南山、余科根、王潜心、孙亚琴、张秋昭、李增科、陈宇、李怀展、庄会富、赵东升

我的团队

富尔江（毕业于澳大利亚皇家墨尔本理工大学），博士，现任职于澳大利亚国家气象局，高级专家，企业信息系统架构师，主要从事基于卫星信号处理模型建立及大数据平台开发。

郝鹏（毕业于澳大利亚墨尔本大学），博士，现为镇江博联电子科技有限公司创始人和总经理，获“江苏省双创人才”、“江苏省六大高峰人才”等称号，主要从事无线通讯系统研究与应用。

陈涛（毕业于澳大利亚墨尔本大学），博士，现任职于洛克希德·马丁公司(澳大利亚)，高级软件工程师，研究兴趣为空间可视化及网络地理信息软件技术开发。

白云天（毕业于新西兰奥克兰大学），澳大利亚皇家墨尔本理工大学在读博士生，具有丰富的工程技术、软件构架技术和项目管理经验。目前正在参与澳大利亚国家科学研究委员会的研究项目，从事大型商业中心和其它公众场所的导航、定位和追踪系统的研究与开发工作。

汪云甲（毕业于中国矿业大学），博士、教授。曾在澳大利亚墨尔本皇家理工大学高访一年。全国百篇优秀博士论文奖获得者。“时空数据挖掘关键技术与应用”等3项成果获国家科技进步二等奖，“采动灾害多源遥感关键技术与应用”等四项成果获省部级科技进步一等奖。目前主持863课题“特大城市室内外无缝定位信号体制与系统构建”、国家测绘地理信息行业公益项目“面向地理国情服务的资源开发地表沉降监测”等项目。主要从事国土环境及灾害监测、室内外无缝定位、碳排放/碳汇多源监测、地理信息工程、矿山测量等方面的科研工作。

邓喀中（毕业于中国矿业大学），博士、教授。曾在澳大利亚墨尔本皇家理工大学学习访问2个月。国家重点（培育）学科“大地测量学与测量工程”、江苏省一级学科国家重点学科培育点“测绘科学与技术”首席带头人。主要从事开采沉陷及防护、岩土工程、3S技术、工程测量、InSAR技术等研究。

高井祥（毕业于中国矿业大学），博士、教授。曾在澳大利亚墨尔本皇家理工大学学习访问2个月。主要研究方向与专业特长为矿山测量、工程测量、岩层地表移动监测与分析、GPS技术应用、数字矿山。

郭广礼（毕业于中国矿业大学），博士、教授。曾在澳大利亚墨尔本皇家理工大学学习访问2个月。主要研究方向为矿山开采沉陷与控制、老采空区地基稳定性评估和处理、变形监测和数据处理。

吴立新（毕业于中国矿业大学北京校区），博士、教授。曾到澳大利亚墨尔本皇家理工大学访问交流。教育部********，全国百篇优秀博士学位论文及国家****基金获得者。主要研究方向为数字矿山与数字减灾、灾变遥感与灾害测量、矿山开采沉陷与控制、空间信息理论与方法、地球系统空间格网。在数字矿山理论与关键技术、条带开采沉陷与控制、三维空间建模与拓扑、遥感-岩石力学、地球系统空间格网等方面做出突出成绩。

王坚（毕业于中国矿业大学），博士、教授。新南威尔士大学博士后，曾到澳大利亚墨尔本皇家理工大学学习访问。曾获江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师，“教育部新世纪人才计划”项目。主要从事卫星/惯性导航与定位、矿山灾害多源监测、矿山测量与装备研制方面的研究工作。

张书毕（毕业于中国矿业大学），博士、教授。曾在澳大利亚墨尔本皇家理工大学学习访问3个月。主要研究方向为现代测量数据处理、GNSS理论与应用、组合导航理论与应用、数字摄影测量。

郑南山（毕业于中国矿业大学），博士、副教授。2009年获日本国京都大学都市环境工学博士。目前主要研究方向为GNSS组合导航、环境遥感、数字减灾与风险评价等。

王潜心（毕业于中南大学），博士、副教授。曾在德国波茨坦地学中心从事研究三年，西安测绘研究所博士后。目前主要研究方向为卫星导航理论与应用、大地测量。

陈国良（毕业于中国矿业大学），博士、副教授。英国诺丁汉大学中英地理空间信息联合研究中心工作一年（2012.10-2013.10）。现从事室内外无缝定位导航、数字测绘与地理信息系统方面的教学与科研工作，主持国家自然科学基金“基于GNSS/MEMS/Wi-Fi/UWB优化组合的自适应室内外无缝定位”。

刘志平（毕业于河海大学），博士、讲师。在美国俄亥俄州立大学访问工作一年。现从事卫星定位导航、变形监测等方向的研究。张秋昭（毕业于中国矿业大学），博士、讲师。在英国诺丁汉大学地理空间信息研究所访问工作一年。主要研究方向为卫星导航理论、组合导航、非线性滤波理论与应用。

研究方向

1、GNSS大气遥感

2、卫星精密定轨与定位技术

3、精准农业创新应用

4、太空采矿

仰望星辰大海书写测绘人生

——记中国矿业大学特聘教授、资源环境技术研究院院长张克非

2024-04-01

归去来兮

——“在国外工作这么多年，回头发现，中国才是能成就大事业的地方。”

墨尔本，澳大利亚的海滨之城，也是国际闻名的时尚之都、文化之都，连续多年被权威机构评选为“全球最宜居城市”。作为曾经的澳大利亚空间研究专项空间平台项目首席科学家、皇家墨尔本理工大学（RMIT University）教授、空间研究中心主任，张克非在这座被誉为“南半球明珠”的城市里生活和工作了20余年。

▲《科学中国人》封面人物：张克非

20世纪90年代初，年轻的张克非获得了澳大利亚国家全额奖学金，从此踏上大洋彼岸的土地，开始追逐他的科研梦想，在异国他乡的学术土壤里扎下了根。他先后在澳大利亚科廷大学、英国诺丁汉大学及澳洲历史最悠久的高等学府之一的皇家墨尔本理工大学等海外高校和科研院所从事研究与教学工作近30年。

出国之前，张克非的本科与硕士学业均在武汉测绘科技大学（后并入武汉大学）完成，师从大地测量大师宁津生院士。宁院士长期从事大地测量领域的研究，在大地水准面、地球重力场模型、国家天文重力水准网等方面成果显著，为中国测绘学科的发展作出了杰出贡献，被世人称为“测绘泰斗”“大地之星”。

宁津生对学生的要求极为严格，在他严加教诲下，张克非主攻大地测量与空间信息科学。著名的物理学家开尔文勋爵曾经说过：“如果你不能用测量数据说话，那你就没有资格谈科学。”著名化学家门捷列夫也说过：“没有测量就没有科学。”事实确实如此，科学中的任何结论都需要测量数据的支撑，无一例外。“测量是一切科学研究的基础，是第一步，也是最重要的一步。”张克非如是评价他的专业。

扎根澳洲学术界后，张克非在大地测量、卫星大气遥感、空间态势感知、多传感器组合导航和GNSS掩星等领域接连突破，开始在国际测量和空间信息科学与技术圈中崭露头角。截至目前，他在国际顶尖学术刊物和国际会议上相继发表论文500余篇，其中SCI论文230余篇。

作为人类认识世界和改造世界的重要手段，测绘是解决经济社会发展重大问题的技术基础，同时也是突破高精尖科学前沿的踏板。“科研工作和创新就是要具备思路的前瞻性和独到性，如果不能跳出基础走向高端，就永远缺乏竞争性。”数十年的科研积累让张克非站在更高的角度思考，将眼光放得更远，他主张要跳出传统的思维桎梏，以特色鲜明为根本！他还特别强调要将测绘技术运用到对国家、民族乃至全人类发展更具意义的领域中去。为此，张克非做了很多艰苦卓绝的开创性工作，成为全球最早在其他领域成功拓展空间信息技术的学者之一。

张克非研发的基于GPS的多传感器奥林匹克体育竞技智能跟踪系统是国际上最早且系统地研究基于卫星导航技术的小型化智能型人员跟踪系统的成果之一，它还被运用到国际体育竞技的训练监测当中。“比如澳大利亚的水上运动强项皮划艇。”张克非举例道，“传统的训练过程中是无法进行精准的运动员姿态和成绩实时跟踪的。运动员手臂摆了一圈力量有多大？到底能滑多远？这个过程中他的吸氧量是多少？几个人的协调程度如何？没有精确的数据，也就无法做到有针对性的提升。但是竞技体育是很残酷的，微弱的0.01秒就可能导致与冠军失之交臂。”

张克非的研究解决了这一难题。智能跟踪系统可以很好地分析运动员划行过程中的发力方式和打水技巧，以及团队之间如何协调才能达到最佳协同效果，从而为教练员的训练指导提供科学帮助。这一成果获得了十多项国际专利，现已实现产业化，被广泛应用于多种国际大型体育竞技和50多项体育训练项目之中，甚至被澳大利亚的金牌教练员和运动员誉为是国际比赛的“神秘武器”。

张克非还是在国际上率先将大地测量技术运用到卫星导航技术（GNSS）大气探测及空间目标追踪、太空资源探测与利用等领域的拓荒者。他领导开发的GNSS掩星技术在气象预报、气候研究和极端天气监测等应用中取得了突破性成果，成功为澳大利亚气象局首次引入了导航星大气探测技术并将气象预报能力提高10小时。这一前沿性成果对澳大利亚甚至全球的社会公共服务和决策、自然灾害的预警等方面均产生了积极而深远的影响。

在墨尔本的20多年时间里，张克非带领团队赢得了几十项奖励和荣誉，其中一项研究在2012年澳大利亚创新卓越奖中被评为此次竞赛的最高奖项——杰出奖（outstanding）。

凭借出色的成果，张克非不仅跻身于国际研究的前沿行列，同时也赢得了国际同行对于来自中国科研工作者的尊重。皇家墨尔本理工大学给了他终身正教授的职位和不菲的待遇，并享受学校极少有的额外津贴。张克非在墨尔本拥有自己的花园式别墅，科研之余，经常开车带上妻儿到海边度过悠闲的假日。可以说，在澳大利亚，张克非已经做到功成名就、衣食无忧，家人也已经完全融入了当地的环境。然而就在优渥的生活背后，张克非却时时陷入沉思，他会时常问自己一个问题：还记得当初为什么要出国吗？

20世纪八九十年代的大学生，基于对知识的渴求和国外科研的憧憬，纷纷赴海外求学。同他们一样，当年留学异邦的张克非内心深处也一直藏着一个声音：学有所成，建设祖国。张克非说：“我的父亲也是一名教育工作者，在我出国的时候就一直反复嘱咐我，记得有一天一定要回来报效国家。我觉得这是我义不容辞的责任。”

千禧年之后，张克非开始往返于中澳之间，跨越南北半球，成为推动中澳两国科技和文化交流的枢纽与桥梁。他与中国矿业大学合作推进国际创新中心的建设、推动中国学子赴澳大利亚游学、培养国内来的留学生、接待官方代表团来澳考察交流……他不以山海为远，同武汉大学合作建立了南半球第一个北斗定位系统的观测站。此外，他与中国矿业大学合作的国际合作项目作为中澳科技合作的成功典范，入选2010年上海世博会“中澳科技合作三十年三十项典型合作成果”。

一身赤子情怀的张克非时刻关注着国内空间信息技术的发展，一心想把在海外所汲取的先进知识带回来，助力祖国科学事业的发展与突破。多年来，他亲眼目睹了中国日新月异的变化，所以，当国家需要他时，他没有丝毫犹豫，毅然决然地选择了放弃国外的优厚待遇，回国从头开始。

回国，便意味着将要放弃在澳大利亚得到的一切优厚待遇和条件，重新“二次创业”。有很多朋友对他的未来感到担忧，认为他应该为自己留条后路。但是张克非觉得君子坦荡荡，既然决定要去做的事情，必然要全力以赴。他对国内科研事业的长期关注让他作出了大胆预言：随着经济实力的提升，国家对于科技事业将更加重视，未来10到20年将会是中国科技发展的“黄金时期”，中国的体制机制可以调动大量的人力物力干成外国干不成的大事。他意识到中国将是他未来追逐空间信息技术创新突破梦想的圆梦地。“在国外这么多年，回头发现，中国才是能成就大事业的地方。”张克非对于自己的选择充满了信心！

“做点大事”

——“如果我们能把空间信息技术扩展开去，将可以做成无穷多的事儿。”

张克非骨子里是一个永远追求领先一步的人，他将这种性格自然地融入了他的科研工作中，时刻激励着自己和团队成员要走在国际前沿，做引领性的研究。

▲张克非

“在国内，只要你想去做事，每天都可以寻找到新的机会。我想做一些更有意义的事情，发挥更大的作用。”这是张克非发自肺腑的心声。为了“做大事”的理想回到国内，想在祖国的土地上实现自己的抱负，中国矿业大学给了他一个广阔的舞台。

和大多数海归专家一样，张克非要面临着从零开始的全新挑战。“万事开头难嘛。刚回来的时候，没有项目，没有办公场所，也没有助理人员，一切白手起家。从办公室的环境建设，到设备的采购，再到团队的建立，一步步走过来了。”

面对陌生的环境和不同的评价标准，项目的申请和开展并不像想象中那样轻松。申请书、研发经费、仪器设备、科研人员及行业大环境和国家政策的影响等因素，都需要张克非亲自考虑和解决。“刚开始申请项目的时候特别辛苦，为了准备答辩，我们经常要通宵达旦，往往干到下半夜三四点钟，蜷缩在办公室的沙发上小憩一会儿。这种‘苦’啊，我可是多少年都没有经历过了。”谈到这里，张克非禁不住哈哈大笑起来。

张克非不是一个“长袖善舞”的人，在海外待得时间久了，说话做事愈加简单直率，不会拐弯抹角。在国内的同事看来，他可以解决技术上最具难度的问题，但是永远搞不清楚人际往来中的“江湖规矩”，也说不出一套一套漂亮的场面话。为此，张克非甚至还一度担心自己回国后的“人缘”问题，但现实告诉他这显然是多虑了。“我很幸运遇到了一群志同道合的伙伴，交到了很多朋友，有本行业的，还有更多相关领域的朋友。从学院领导和同事，到身边每一个人，都很关照我，给了我全方位的支持。”

张克非回国正赶上国内发展位置服务的洪流，卫星导航定位技术已成为日常生活不可或缺的几大基础设施之一。“到哪里去吃饭，到哪里去加油？哪个地方有什么促销的东西？物流货物运输到哪个环节了？所有的信息，表面上看是从手机或电脑上获得的，但实际上全部依赖于我们的空间信息技术，所有的社会运转都离不开位置服务和时空信息。”谈到这里，张克非停顿了一下，意味深长地说道，“如果我们能把空间信息技术拓展开去，将可以做成无穷多的事儿。”

张克非这里说的“拓展”，是指将卫星通信技术、空间定位技术、遥感技术和飞速发展的物联网、大数据及云计算等技术结合起来，从传统的导航定位卫星扩展到天空地井（卫星-空中-地面-地下）一体化协同感知空间信息体系，开辟一个新的战场。就中国矿业大学的研究方向而言，紧密结合空间信息与未来矿业智能发展的全球发展大趋势，协同运用先进的导航定位、遥感、无人机、地理信息、大数据、云计算、人工智能和物联网等高新技术方法，建立起天空地井技术，可以服务于矿山资源全要素感知与管控、安全生产，建设生态文明、保护绿水青山，满足人民对美好生活的需求。

“应用天空地井技术，我们可以为矿山自动化，以及未来矿山的研究，做很多有意义的事情。”对于“矿山4.0”时代的新机遇、新需求、新挑战，张克非充满了信心。例如矿山井下环境的智能感知，就是实现井下无人开采、深部开采的关键核心技术之一。矿山井下定位需要快速、精准且可靠的测量技术。张克非依托矿山地下人员跟踪项目，研发出了井下人员定位、跟踪系统及瓦斯监测预警关键技术，可以实现无缝定位或者人和物的全员定位，利用基于超宽带（UWB）和无线射频识别（RFID）的多传感器智能融合技术提高了煤矿安全管理、应急救援水平，通过空天地井协同观测，可获取矿区环境与灾害实时、动态、综合信息，为矿区环境与灾害防控提供决策支持。

“GPS在传统上被认定只是为了定位和导航用的，而我们在某种意义上，要创造性地把这项技术应用到更多、更广、更高的科学研究中去。”张克非在澳大利亚的时候，已经创新性地将卫星导航技术（GNSS）应用到天气预报中，而回国之后，他继续在这一领域深耕细作，利用空间技术做极端天气和气候变化的研究。

显而易见，气候变化和极端天气是人类社会可持续发展的重大威胁。作为重要的温室气体，大气水汽是预测全球气候变化、降雨和灾害性天气的重要信息源。许多极端天气，诸如暴雨、厄尔尼诺现象等的出现与大气中的水汽有直接的关系。它也是许多天气突变和自然灾害形成的主要驱动因素。探测水汽的方法有很多，比如无线电探空、卫星探测、微波辐射计、激光雷达探测、激光探测、地面湿度计、太阳光谱分析仪等，但由于全球卫星定位导航系统具有全天候、高精度、高时空分辨率、实时高效、不受天气因素影响、成本低廉等优点，使得GNSS反演大气可降水量成为一种快速精确的新方法，并且可以对极端天气作出预报和预警。

张克非带领团队综合运用新一代空间大地测量技术，提出了GNSS+多源空间探测水汽的高精度数据处理理论与方法。他们构建了融合地基、空基、星基、数值天气预报及其他相关观测手段的综合体系，结合现代智能大数据挖掘与气象模式识别，实现了短时极端天气智能预警；基于GNSS长时间历史观测，他们联合全球大气环流模型，挖掘了水汽时间序列气候变化特征，揭示了水汽变化与气候变化的联动机理，形成了基于天-空-地水汽探测的多尺度气候变化研究新方法。这对引领这一领域的国际前沿研究，提升我国实时水汽探测理论水平，增强应对气候变化和极端天气的能力，推动北斗创新应用，都具有重要科学意义和应用价值。

太空采矿

——“太空采矿既是前沿性的科技探索，又是大国实力的展示，中国不能缺席！”

多年的海外经历让张克非养成了从更长远的方面考虑问题的思维习惯，他能够从未来的角度判断今天的决策是否正确。著名的物理学家霍金曾经提出过一个观点：“在未来100年内，人类为了生存，必须去太空寻求新的家园。”这在很多人听来是一句杞人忧天的话，但是张克非深以为然。

不可否认的是，随着社会的快速发展，开采强度不断增加，环境破坏日益严重，同时对资源能源的需求也在不断提高，使得全球资源面临枯竭，这是不可逆的。为此，张克非在题为《太空采矿发展现状、机遇和挑战》的论文中提到：“为了破解地球矿产资源枯竭的难题，开发与利用丰富的太空资源势在必行，由此太空采矿应运而生。”

面对如此严峻的能源、矿产资源紧缺的挑战，各国政府、私营企业和科研院所都开启了探索之路，从太空采矿这个大赛道的演进历程来看，世界各国在这方面的投入越来越大。像卢森堡这样的欧洲小国也在2018年开启了太空采矿有关的研发工作。2019年，美国率先成立了太空军，在开发外太空资源方面不断增加预算，美国前总统特朗普甚至签署行政命令，鼓励美国公民在月球或其他星体从事商业性矿产勘察、开采和使用，一度掀起“太空淘金”的热潮。

▲张克非（左一座位）、刘钢军教授（右一座位）、于海霞老师（中间座位）与访澳学子合影

张克非介绍，地球之外的资源极其丰富，可利用的资源可以用“无穷无尽”来形容。就太阳系而言，月球、火星、小行星等天体上都具有丰富的矿产资源及稀有金属。据科学分析，仅小行星上就拥有丰富的碳、硫、氮、氢，开采后能够为人类提供丰富的原材料和燃料。此外，一些地球上比较稀缺的资源如铂系金属、钯金属等，在外太空也有大量分布。

“太空资源的开发与利用既是大国博弈、科技竞争的关键，也是未来人类文明可持续发展的大势所趋。中国不能缺席！”张克非坚定地表示。

近年来，我国航天工程取得的重大成就备受瞩目，从神舟一号到神舟十六号的载人航天任务，从嫦娥一号到嫦娥五号的地月探测任务，从天宫一号到天宫二号的空间实验室建设，标志着我国航空航天技术进入世界先进水平行列。尤其在2021年，嫦娥五号带回1731克月壤的消息令人兴奋，这让曾经听上去近乎科幻的场景成为现实，太空资源的开采利用也再次成为国际科学界热议的话题。

更令人振奋的是，2023年3月份，天问二号任务已正式获得国家批准立项，计划通过一次发射，实现从近地小行星2016 HO3采样返回地球。在张克非看来，作为中国唯一一所以矿业命名的高校，中国矿业大学有使命也有义务成为太空资源开发与利用的领导者。2018年，在美国科罗拉多矿业学院全球首个太空采矿专业招生的同一时期，中国矿业大学也率先成立了国内首个太空采矿国际研究中心，并设立太空采矿“双一流”建设项目，积极探索太空资源的开发与利用。

不过，在遥远的太空，想做一名成功的“矿工”，待解决的问题还有一箩筐。“首先我们得知道到哪里去采，到底有什么矿物质可采，其含量和分布如何？开采成本与收益咋样？怎么样能够准确地知道它的位置？如何指导采矿设备前往正确的地点？如何选择最优的路径以避免风险？”作为一项极其复杂的系统工程，要解决张克非提出的这一连串问题，空间信息技术毫无疑问是关键技术之一。

测绘作为深空探测的“眼睛”，如何为深空探测器提供实时、精确、自主的定位导航是需要科技工作者进一步研究的问题。“我们现在的导航是地球上的导航，在深空中怎么导航？如何精准导航？”张克非表示，既然要放眼宇宙，就要从只在地球上做工作的环境里抬起头来，走出去，仰望星辰大海，要把导航定位研究移植到太空、深空中去。要把人工智能送到天上去，把通信导航遥感组成一张天上的物联网，就相当于一个人上了天，既要有眼睛，还需要耳朵和大脑。

“要实现太空采矿，必须对太空时空基准、探测器轨道设计与控制、智能机器人的精准导航与控制技术、摄影测量与遥感、脉冲星导航等测绘技术进行深入的、系统性的研究。首先要建立基准，然后才能指导勘察、采矿、机械操作。”张克非介绍，要早日实现太空采矿，还需要开展太空导航定位与环境态势感知、太空采矿智能装备、太空资源勘探与采选、太空资源空间安全及太空资源综合利用等方面研究，突破不同重力环境下的空间环境精准感知、太空资源的利用途径、太空资源就地加工与原位利用、太空资源快速运输等一系列技术难题，这样才有望为太空采矿工作提供有力保障。

千里之行，始于足下。太空资源必然是未来各国竞争白热化的目标，放眼世界，“太空采矿”是一个典型的多学科交叉融合的前沿技术，美国、日本、俄罗斯、印度及欧洲等国和地区都已对太空资源进行了前期的探索，但是世界上还没有一个国家有能力和胆量敢放言在十年内进行工业化太空资源开采。

我国也已具备了进行太空采矿所需相关技术的研究条件，拥有非常好的发展机遇。张克非的团队已经疾走在太空采矿的赛道上，并制定了自己的时间表：在初探阶段，需要2～3年，发射小卫星组进行近地试验，进行太空资源勘察、设计星表机器人；到2025年，有望开始开发制造必要设备；10年左右的时间，有望建立太空采矿基地，发送采矿设备到目标小行星；15年左右，有望开展太空采矿探索性实验；到2040年，有望进行太空资源加工及原位利用；到2070年左右，太空采矿有望进入规模化阶段，人类将可以选择性地进行太空资源消费。

共向未来

——“我们既要追求卓越，同时在某种意义上也要选择平庸。”

太空采矿是一项长期、昂贵且极其复杂的系统工程，距离真正的太空资源开发与利用还有很长的路要走。张克非明白，这不是一朝一夕、一个人或几个人能够完成的事业。这一壮举犹如当代的“愚公移山”，需要知难而进、子孙相继，以及持之以恒地努力。

▲在墨尔本举办的国际研讨会上合影

无论是身处澳洲还是国内，张克非一直强调现在是整合资源的社会，一个人是做不了什么大事的，必须把大门敞开，同行业之间甚至是跨行业之间进行合作，让新鲜空气流通起来，才会有更多的机会和成就。他强调，要组建大团队、搭建大平台、寻求大支持、拓展大领域并作出大贡献。作为一名国际知名的科学家，张克非有着极其开放的理念和胸怀，“我的合作者来自世界各地，一声召唤，多人响应。很快就能组成一支战斗力极强的队伍！”

对于团队作战，张克非感触良多：“出国之前那些年，国内同行相互之间还很保守，很少分享数据成果。这几年的科研环境发生了翻天覆地的变化，我一回来，经常是多个单位在一起研讨，都把数据和想法分享出来，大家坐在一起，通过头脑风暴，能带来很多新的灵感，然后一起抱团合作把事情做大做强。”

古语云：上下同欲者胜，同舟共济者赢！“正因为有这样一个凝心聚力的大团队，有这样一群同甘共苦的合作者，我们的事业才能很快地往前来推进。”张克非一语道出中国矿业大学团队快速发展的秘诀，“我们明白要干成一件事，必须先凝聚共识、思想统一，剩下的就是坚持、坚持、再坚持！”

张克非的学生们自然也是他的合作者。他笃信，谁拥有更多更好的人才，谁就能在竞争中取得主动、赢得未来。国家如此，行业也是如此。张克非对学生们在科研上既严格，又包容。他的“严格”是为了能够培养学生的独立思考能力，只有独立思考，不人云亦云，才能培养创新能力，而创新正是推动社会发展的最大动力；他的“包容”则表现在充分释放每个人的个性，发挥每个人的优势、宽容失败，因材施教，扬长避短，然后通过团结协作，为一个更大的、一致的理想和目标而努力。

张克非不止一次地告诫自己的学生：做科学，特别是基础科学，从投入到产出，是需要一段比较长的时间的，需要坐得了冷板凳、守得住清贫。“追求梦想嘛，就需要有大胸襟、大气度、长规划。”在张克非的眼中，他的学生们都是非常优秀的，只不过还需要时间的积累和磨炼。“科研就像跑一场马拉松，而不是百米竞赛，智力的差别并不大，关键在于你能选对方向、长久坚持。”张克非强调，在这个过程中，对手不是别人，是自己。战胜自己往往比战胜别人更重要。

回国之后，张克非推掉了不少行政职务和头衔，只想踏踏实实地专注于科研与教学，做自己最喜欢的事情。“追求卓越是我们人生的一个奋斗目标，为国家、为民族、为世界、为科学，要不甘人后，但行事低调。”这是张克非一以贯之的人生理念。

张克非时常叮嘱年轻人：“测绘技术是典型的多学科交叉融合的交会点，意义重大，值得我们用一辈子的时间去钻研。”中国人讲究传承，他眼下的重心就在于带领这个充满朝气的团队向前突破，把年轻人培养成器，推动年轻的科学家不断去探索和创新，在深空导航定位、太空采矿、太空遥感等领域去探索自然、探索宇宙，为更多“大事”作出卓越的贡献。“希望通过我们的努力，能够给学科、给学校、给这个行业留下更多更好的东西，能够让后人踩着我们的肩膀走得更高更远。”

“我很幸运能够从事这样一个与前沿和颠覆性技术密切相关的领域，带给我前所未有的挑战和机遇。”总结过往的成绩时，张克非总是将这些都归于“幸运”，他说：“从读书，到出国，到工作，再到回国，我一直走得比较顺，是个幸运儿。”然而，在他这一句云淡风轻的“幸运”背后，却藏着多少不为人知的牺牲、坚持与付出。

成功不会总降临在“幸运者”的头上，成功只会给那些时刻准备好了的人。“道固远，笃行可至；事虽巨，坚为必成。”在科研攻关的道路上，张克非和他的团队不会停下前进的脚步，他们已经把目光投向了更远的未来。张克非和他的同事们一样，充满了憧憬，更充满了斗志，“星辰大海、仰望星空、向梦而生，希望我们能永葆一颗雄心，砥砺前行，永远占据在科学技术的制高点上”。

专家简介

张克非，中国矿业大学国家特聘教授、资源环境技术研究院院长，澳大利亚皇家墨尔本理工大学荣誉教授，北星空间信息技术研究院院长，国际大地测量协会会士。本科与硕士毕业于武汉测绘科技大学（2000年并入武汉大学），博士毕业于澳大利亚科廷大学。长期从事卫星定位及大地测量学研究，主要研究方向为高精度GNSS/GPS定位算法及应用、GNSS大气、空间天气及气候变化、空间态势感知、太空资源开发与利用等，曾任澳大利亚空间研究专项空间平台项目首席科学家和全球华人导航定位协会主席，是国际上率先将大地测量技术运用到GNSS大气探测、空间追踪和太空资源探测与利用等领域的开拓者和领跑人。

来源：科学中国人 2024年第3期

张克非 中国矿业大学特聘教授、资源环境技术研究院院长

张克非中国矿业大学特聘教授、资源环境技术研究院院长