主要从事临近空间环境、电离层-磁层动力学、空间天气预报模式、地磁扰动和空间辐射环境等研究工作，组织建设我国天基和地基空间天气基础设施，先后承担并完成了近20项国家重大重点基础课题研究，科技部863主题项目首席科学家，在磁层全景成像、中高层大气动力学、临近空间环境辐射特性等方面取得了重要成果，发表了100多篇学术论文、出版了多本专著和译著，以及获得多项专利和软件著作权。曾获得世界气象组织杰出贡献奖和人力资源与社会保障部“杰出高级留学归国人员”称号等多项重要奖项。