天地一体化网络以其战略性、基础性、带动性和不可替代性的重要意义，成为发达国家国民经济和国家安全的重大基础设施。天地一体化网络包括：由各个轨道层面执行不同任务的卫星、航天飞机、火星探测器等节点组成的太空网络；飞机、热气球、飞艇、直升机、无人机等低空飞行器组成的邻近空间网络；轮船、潜艇、火车、汽车、坦克、手机等地面节点组成的地面网络。这种高度综合性的异构网络系统呈现出高动态、多层次、大时空、高延迟等特点，对于增强地面通信覆盖、海洋探测信息汇聚、临近空间飞行器运行、载人航天工程，以及自然灾害中应急通信等均有重大意义与实用价值。

电磁频谱已经成为信息时代不可或缺的国家战略资源，是支持天地一体化网络的理想媒介。随着无线数据业务的快速增长，频谱需求也迅猛增长，而频谱资源是有限的，频谱稀缺问题日益突出，已经成为天地一体化网络发展的瓶颈。美国、欧盟正积极应对频谱资源稀缺问题，主要技术途径是通过频谱管理从静态分配模式向动态授权模式转变，实现频谱共享使用而不是独占使用，从而大幅提升频谱动态利用率。同时，由于频谱空间固有的开放性，无线设备在追求私利或破坏安全的情况下，违规使用无线频谱，干扰民航与卫星电视事件屡有发生，甚至利用无线信号控制无人机炸弹来破坏国家的重大活动，无线电秩序管理与频谱安全已成为社会安全稳定的重大课题。电磁频谱空间也是继陆、海、空、天、网络之后的第六作战空间，美国军事家认为“频谱和子弹一样重要”，失去制电磁权，必将失去制海权、制空权。因此，夺取电磁频谱战优势对于维护国家安全至关重要。

建立在认知科学、计算机科学以及信息与控制理论基础之上的认知理论与技术，是解决频谱资源紧张、无线电秩序安全、电磁频谱战的重要手段，引入认知理论与技术对天地一体化网络的贡献主要体现在：推动天地一体化网络的频谱资源管理从条块分割的静态分配管理向资源共享的动态授权管理模式转变；推动频谱资源优化从相对简单局部的优化利用向复杂多层网络的优化利用模式转变；推动频谱环境、资源、需求等信息获取从封闭单一向开放多源模式转变。这些转变一旦得到解决，将为我国天地一体化网络的自主创新和跨越式发展提供有力支持。

　　本实验室于2016年建立，主要围绕“一个核心、两个飞翼、四个特色”展开研究。“一个核心”就是以认知为核心，认知是智能的基础，认知与决策信息理论是理论的研究方向；“两个飞翼”就是指电磁频谱空间与天地一体化网络领域，将认知与这两大领域相结合，实现理论联系实际的创新发展；“四个特色”就是将认知与“航空、航天、民航、国防”特色相结合，实现科学研究与学校主攻方向的完美结合。