卫星互联网重点实验室（以下简称“实验室”），聚焦卫星互联网基础、应用基础和前沿技术，开展网络架构和技术体制研究，旨在构建卫星互联网领域国家级创新平台、开展高水平创新合作、实现重大原始创新、支撑核心关键技术突破。实验室拥有国内一流的科技创新人才队伍、先进完善的科研条件与创新机制、稳定充足的科研经费、获批设立了博士后工作站。为有效开展卫星互联网智能化技术应用和创新发展，加快推动新技术应用，现发布2024年度实验室（第二批）人工智能方向开放课题指南，热烈欢迎相关领域优势单位申报。

一、课题指南

课题1：基于人工智能的卫星网络攻击溯源技术研究

【研究目标】

针对卫星网络高隐蔽性、强对抗性的现代网络攻击趋势，重点利用人工智能研究基于溯源图的网络攻击溯源技术，形成高效、自动化的安全测试仿真方法，提升己方对安全事件的快速响应能力。

【研究内容】

以国际常用高级持续性威胁攻击数据集、网络异常检测数据集和各类卫星网络自建数据集作为参考，研究通过将系统审计日志建模成可以表达攻击事件因果依赖关系的溯源图。

研究溯源图强大的关联分析和语义表达技术，运用人工智能和深度学习的方法，研究溯源图中聚合实体的安全上下文信息，获取多层次的攻击相关信息，构建训练模型学习攻击模式，进而发现攻击线索还原攻击场景，提升安全事件的溯源效率和准确性。

利用人工智能和ATT&CK攻击框架，研究基于攻击线索的威胁分析和攻击路径评估，高效重建完整的攻击链，构建模拟卫星网络环境，在一个卫星主机节点级别上实现基于公开数据集的溯源模型，对攻击检测类别和检测精度进行测试验证。

【主要指标】

（1）攻击检测至少涵盖检测类别(基于因果分析、基于深度学习、基于异常检测、基于规则的检测)中的三类；

（2）报警精准率>0.9，其中报警精准率定义为：预测正确攻击对象群与所有预测为攻击对象样本数的比值。

【成果形式】

（1）研究报告1份；

（2）录用或发表学术论文1篇（核心期刊/SCI）；

（3）软件与配套代码、测试报告。

【资助经费】

不超过50万元。

【项目周期】

1年。

课题2：基于异构算力的巨型低轨通信星座业务场景生成和推演技术研究

【研究目标】

面向巨型卫星互联网星座地面业务流量模拟及动态推演、多维度网络效能评估及过程演示等需求，本项目拟充分利用多类型高性能处理器形成异构算力资源池，构建业务场景生成式大模型，作为巨型卫星互联网星座系统效能评估的基础。

【研究内容】

以国内主流应用的高性能处理器为基础，设计异构高算力分布式计算平台，研究异构人工智能模型协同开发框架，以支撑用户场景生成，网络效能评估，三维场景快速渲染等业务的协同开发、研制。

基于海、陆、空、天等各类用户、业务的真实历史统计数据，构建用户模型、业务模型，研究结合生成式大模型技术形成互联网用户业务动态分布预测及推演。

利用异构高算力分布式计算平台，研究卫星互联网全系统多场景网络效能评估和卫星智能调度算法优化加速技术，并设计开发基于数据驱动的业务场景的准同步高效渲染可视化平台。

【主要指标】

（1）跨平台协同开发框架需支持包括昇腾、英伟达等不少于3款的高算力处理器；

（2）建立的反演计算优化调度模型容量允许不小于10000颗，所支持的地面用户小区不少于65万个；

（3）支持模拟卫星互联网业务场景不少于5类，预设区域性划分不小于10种，构成不小于50种的情景推演快速生成；

（4）建立的反演计算优化调度模型的响应时间不高于10分钟；

（5）全球用户小区通信容量密度计算不超过1min；

（6）业务场景高效渲染可视化延迟单帧不超过1min。

【成果形式】

（1）基于智能异构系统的巨型卫星互联网星座业务场景生成和推演技术研究报告1套;

（2）主流国产高性能计算平台的调研及后续扩展分析报告1套；

（3）业务场景推演评估工具原型1套，需包含生成式应用场景构建功能、业务模型推演功能等核心功能模块；

（4）交付异构高算力分布式计算平台1套，至少包括1张国产高算力芯片和1张英伟达显卡的高性能异构计算平台，其中国产高算力芯片性能要求在公认测试案例的计算效率需超过英伟达3090显卡的30%；

（5）在SCI检索的学术期刊或重要学术会议上发表或录用论文1篇或者软件著作权1个；申请发明专利1项。

【资助经费】

不超过150万元。

【项目周期】

1年。

课题3：基于人工智能的低轨卫星接入网资源管控技术研究

【研究目标】

针对低轨卫星互联网节点拓扑高动态、用户分布不均匀、业务类型多样化等特征，面向低轨卫星接入网多用户多业务应用场景的服务需求，构建天地协同的接入网资源智能管控架构，解决高动态条件下的接入网资源统一管控和灵活配置问题，形成智能适应多场景的卫星多维资源灵活调度能力，满足低轨卫星互联网多场景按需高效接入服务需求。

【研究内容】

人工智能已成为下一代地面移动通信网络的重要赋能技术，并且在编码调制、波束预测等方向已经形成一系列试验成果。

为解决卫星接入网多维资源的低复杂高效率管控难题，充分考虑低轨卫星互联网系统特征，开展人工智能赋能卫星接入网的系统性评估，在充分调研人工智能赋能地面移动通信网络的基础上，分析人工智能赋能卫星接入网的发展趋势、技术难点和潜在方案；

充分考虑空间段和地面段资源的协同，研究以用户为中心的卫星接入网资源智能管控架构；以可解释、轻量化、强泛化的资源智能管控为目标，研究适应覆盖区域变化、用户业务和分布变化的多维资源智能动态调度算法，实现时频空等多维度资源的高效利用,提升卫星互联网用户的服务体验。

【主要指标】

（1）人工智能赋能卫星接入网研究报告应至少包括对人工智能赋能地面移动通信网络的现状分析、人工智能赋能卫星接入网的发展趋势、技术难点和潜在方案等内容；

（2）卫星接入网基于5G NTN体制；

（3）支持至少时、频、空三种资源的管控；

（4）支持业务波束数量不少于32；

（5）卫星接入网资源智能管控架构支持数据收集、模型训练和推理、模型存储和管理等功能；

（6）卫星接入网资源智能管控架构支持空间段和地面段资源的协同；

（7）智能资源调度算法支持对覆盖区域、用户业务和分布动态变化的适配。

【成果形式】

（1）人工智能赋能卫星接入网系统性评估报告1份；

（2）低轨卫星接入网智能资源管控研究报告1份；

（3）在SCI/EI检索的学术期刊或重要学术会议上发表或录用高水平论文不少于1篇；

（4）申请发明专利不少于1项。

【资助经费】

不超过50万元人民币。

【项目周期】

1年。

课题4：大规模低轨卫星网络智能路由资源调度算法和优化策略研究

【研究目标】

针对大规模低轨卫星网络在空间动态强、节点资源受限条件下，面向全球互联网覆盖、低延迟通信及智能网络管理等应用场景的服务需求，构建卫星网络多维资源特征提取与智能全局表征模型，解决低轨卫星网络在动态环境和资源受限条件下的路由快速响应与适配问题，提升大规模低轨卫星网络在高动态条件下的资源分配效率和通信性能，满足全球互联网覆盖和低延迟通信需求。

【研究内容】

以国际主流大规模在轨运行星座的运行状态、星座构型等公开数据集作为参考，研究并分析该星座构型下的智能组网路由调度算法对空间环境、光照、跟踪角度和卫星寿命等多因素影响下的动态特性及调度效率；

研究人工智能辅助的低轨卫星网络路由资源最优适配技术。运用人工智能和强化学习的方法构建低轨卫星网络在轨道变化和环境影响下的路由资源分配和调度模型，提升网络适应性和效率；

利用人工智能实现网络资源预测和调度策略验证，面向低时延与高覆盖的需求，构建基于公开数据集的资源预测模型，并对高精度组网路由调度算法模型，资源智能分配策略等进行测试验证。

【主要指标】

（1）在随机高负载场景下，卫星网络平均资源利用率相较于最大-最小公平调度、先到先服务等经典算法提升20%以上；

（2）对比轮询调度、最短任务优先等经典算法，在同等资源消耗的前提下服务请求满足率提升20%以上，调度算法响应时间缩短10%以上；

（3）相较于Dijkstra、A-Star等经典算法，端到端路由时延在不同网络负载下平均降低20%以上，时延抖动不超过平均时延的10%；

（4）在不同负载情况下，系统的整体数据传输速率或者网络吞吐量相比于轮询调度等经典算法提升30%；

（5）预测模型的准确率不低于85%。

【成果形式】

（1）研究报告1套；

（2）高精度智能组网路由调度算法及模型1套，提供源码；

在SCI检索的期刊上发表论文不少于1篇，提交发明专利交底书不少于1项。

【资助经费】

不超过50万元人民币。

【项目周期】

1年。

二、申报须知

1. 本批课题将采取“发布指南、自由申请、专家会审、择优资助”的方式组织实施。

2. 申请内容应在指南所列方向。申请书也可以根据课题指南自拟题目，但研究内容应紧密围绕各课题研究内容。鼓励申请人在所列方向上提出其他前瞻性课题。

3. 课题负责人应该具有较高的学术水平、无不良科研行为记录。

4. 课题申请人最多可以参与两项指南课题的申报，且只能主持申报一项指南课题。

5. 申请受理时间：2024年12月12日至2024年12月25日24:00前（邮寄申请以邮戳为准）。

6. 申请材料：纸版申请书2份寄至实验室，同时电子版申请书（附件1）、汇总表（附件2）发送至邮箱

（附件1和2电子版下载地址:  https://pan.baidu.com/s/1MeIxGlPlnQFfstmM679E4g  提取码：0507）。

7. 实验室联系方式及联系人：

联系人：石珉

联系电话：13052230916

通讯地址：上海市浦东新区银冬路491号集创公园1幢6楼（邮编：201210）

E-mail地址：[email protected]

卫星互联网重点实验室 2024年12月12日

重点实验室开放课题申报管理细则

为规范本次开放课题申报管理，明确责任与义务和经费使用范围，特制定本申报管理细则。

一、总则

第一条 卫星互联网重点实验室（以下简称“实验室”），着眼于卫星互联网建设发展需要，开展领域应用基础和前沿技术研究。实验室实行“开放、交流、联合、创新”的运行机制，着力打造卫星互联网领域科技创新平台，为卫星互联网建设发展供技术和人才支撑。

二、开放对象

第二条 申报资格。

1.申请人为国内外高等院校、科研院所、科技创新企业等单位的在职员工，具有通信、网络、航天、电子等相关专业博士学位，或具有副高级以上专业技术职称。

2.申请人在研实验室课题数不超过2项，获资助的课题总数原则上每年不超过1项。

第三条 经实验室评审择优批准，可获得本实验室经费资助。实验室鼓励具有通信网络、航天信息交叉学科等背景的优秀青年科研人员申请开放课题。

三、申请程序

第四条 申请人在实验室开放课题指南范围内提出申请，按要求填写《开放课题申请书》（以下简称申请书）并加盖所在单位公章，将纸质申请书一式两份寄至实验室，同时将电子版发送至指定邮箱。申请书以纸质版寄出时间为准，超过指南明确的截止时间不予受理，未获批准的申请书不予退回。

第五条 申请书提交实验室进行评审，根据择优资助原则，确定资助课题和资金额度。

第六条 开放课题资助的期限通常为1年，对于完成情况优秀的课题，实验室将考虑继续资助。

第七条 获得开放课题资助的申请人，在接到通知20天内向实验室提交课题实施方案并签订科研合同书，按计划开始实施。

四、课题实施

第八条 获得资助的申请人应根据申请书和合同所约定明确课题负责人，成立课题组按计划节点开展研究工作，并指定课题联系人按月报送进展情况，实验室指派专人对课题进行管理。

第九条 研究实施过程中，鼓励课题组对研究工作进行创新。涉及降低预定目标、减少研究内容、中止计划实施、提前结题或延长年限等变动，课题组须提出申请报告，经所在单位审查签署意见后报实验室审批。

第十条 课题负责人工作调动，可在原单位完成课题研究，也可将课题转到具备条件的调入单位继续研究，两种情况均需经调出、调入单位双方签署意见报实验室审批。课题负责人一般不得代理或更换，遇有特殊情况离开研究岗位三个月以上，所在单位应安排合适代理人，并报实验室备案；离岗半年以上的按中止计划实施办理。

第十一条 课题负责人应按合同里程碑计划向实验室提交阶段工作报告和阶段成果。

第十二条 实验室支持课题组人员到实验室现场开展研究工作，并可提供基础科研试验条件。

第十三条 课题负责人如果不能按计划开展研究工作，或者课题在执行过程中出现与申请书有重大偏离且无正当理由时，实验室将提出质询，并考虑调整课题资助经费或中止该课题。

五、经费管理

第十四条 课题经费开支的范围。

（一）开展课题研究所需的试验材料费、测试费、专用小型仪器设备购置费、学术资料费、劳务费、专家咨询费等；

（二）以本实验室为第一署名单位的论文参加国内外学术会议的会议费和论文出版费；

（三）研究人员开展相关研究必要的调研、学术交流等发生的差旅费、住宿费等；

第十五条 课题经费的中止管理。

（一）课题经费使用由课题负责人负责。资助的课题经费专款专用，不得挪作他用，一经发现违规行为将中止资助；

（二）对按中止资助处理的课题，将根据情况全部或部分收回课题经费。

六、成果管理

第十六条 开放课题所形成的知识产权由实验室与各课题依托单位通过协商的方式在科研合同书/协议中明确知识产权权属、权益约定。

第十七条 承研开放课题的依托单位课题组发表相关文章时，实验室应为并列第一完成单位。在国内外期刊或在学术会议上发表研究论文，原则上应将“上海卫星互联网研究院有限公司（卫星互联网重点实验室）”写为作者单位之一。课题资助信息应注明卫星互联网重点实验室开放课题资助课题和课题编号。

第十八条 对于使用实验室科研试验条件的课题，应将试验的原始资料交付实验室。

七、附则

第十九条 本规则由上海卫星互联网研究院有限公司（卫星互联网重点实验室）负责解释。

第二十条 本管理细则适用于本次发布的开放课题。