随着人类对太空的探索、开发与利用，对大气(20km～300km)风场和成分的探测越来越受到各国政府和科学家，特别是军方的重视。开展对高层大气风场的研究将为全面、系统地研究全球大气奠定基础和提供重要的基础数据，对地球的生态环境、人类的生存空间和太空空间、太空科学实验、空间飞行器的发射与运行、战略导弹环境保障服务、空间探测以及军事气象、中长期天气预报等都具有极其重要的应用价值和十分重大的意义。开展的主要研究包括1）高光谱微量气体（CO2、O3、PM 2.5）成分、含量以及探测原理、方案研究；2）新型探测仪器设计与研制研究；3）风场干涉图静态四强度实时、同时探测原理、模式及相关技术研究；4）火星静态风成像干涉技术。

一、提出了全方位、多方向、大视场、高探测灵敏度高层大气风场被动式遥感探测的创新性原理和实施技术方案

◎ 进行了模拟星载探测实验，获得了风场干涉图

◎ 反演得出了多普勒风速、温度和压强，测量精度达到了仪器设计指标

◎ 提出了风场干涉图静态四强度实时、同时探测原理、方案、探测模式及相关技术

◎ 首次开展了对更接近实际的佛克脱轮廓谱线大气风场探测的研究，提出了“气辉”、“极光”的佛克脱轮廓高层大气风场的探测理论

高层大气风成像干涉仪实验样机及内部结构图

二、研制了四分区镀膜型近红外静态风成像干涉仪

◎能够实现对平流层臭氧和大气风场速度、温度的静态同时实时探测

◎可应用于大气风场、温度、压强粒子辐射率和臭氧等微量气体探测

◎通过对大气局部运动快速变化的监测，可以用于天基探测临近空间高速飞行目标

该研究对自主研发国际领先水平的星载大气光学探测技术，确定大气风场和O₃浓度的变化以及它的全球循环收支和气候效应，具有重大的科学意义和广阔的应用前景。

近红外静态风成像干涉仪实验样机

三、发展了以高精度、高稳定性、多功能化新一代火星大气探测技术为载体的先进大气探测手段

◎建立了火星大气风速、温度、臭氧全球分布的大气基本动力学参数观测及反演理论与技术体系

◎设计、研制了宽场、消色差、消温差火星静态风成像干涉仪系统，开展了模拟星载探测实验和技术体系验证

该研究为解析火星大气行星尺度动力学过程，理解火星大气环流和成分传输特征，以及火星大气标准模型动力学过程验证等提供科学数据源及重要探测手段。为航天器提 供充分的火星大气环境预测，为人类火星探测计划提供技术支撑。