構建全球共用星座，讓衛星像“網約車”隨用隨叫

　　專家呼籲重視“空窗期”利用——

　　構建全球共用星座，讓衛星像“網約車”隨用隨叫

　　“據估算，如果天地互聯的在軌衛星能為各行各業提供隨叫隨用的智慧共用服務，它的投入產出比可以達到一比十。”在日前召開的2023全球共用星座大會上，中國科學院院士、中國工程院院士、武漢大學教授李德仁指出，採用軟體定義技術的智慧衛星具備“物盡其用”的條件，具有投入1個億創造10個億價值的潛力。

　　“從空天產業鏈的總體看，火箭、衛星的研製發射佔鏈條體量的20%—30%，剩下約70%來自應用。可見，如果應用做不好，前期工作的價值得不到充分展現。”國有重點大型企業監事會主席孫來燕表示，整個衛星產業鏈條最終“落地開花”在應用，應重視應用技術研究，帶動整個產業的發展。

　　那麼，如何讓衛星提供智慧共用服務、實現“物盡其用”？如何充分發掘在軌衛星潛在價值，真正激活商業衛星產業？

　　衛星數量龐大，亟待智慧化激活

　　“傳統衛星是孤立的系統，面向專業用戶，開放性、共用性嚴重不足。”李德仁介紹，空天中的資訊經過運控、成像、接收、處理、分發等傳統流程處理下來，有效資訊少、延遲現象明顯，滿足不了商業化應用需求。

　　“當前，衛星可以獲取精確的時間、空間、位置資訊，也可以獲取農作物生長狀態、自然環境的水文、冰川、大氣等要素，但使用門檻較高，無法隨用隨取。”中科院上海天文臺研究員、歐洲科學院院士金雙根解釋，一方面受限于成本較高，另一方面由於實體衛星一直在繞行，只有在指定位置的“窗口期”才能獲得有用資訊，存在大量“空窗期”。

　　如何實現大規模商業化應用？用軟體定義技術打造智慧、互聯、共用的衛星系統，是商業化應用關鍵。李德仁介紹，輕量化、可擴展、可重構、通用化等都是智慧衛星的特點。隨著星載系統的迭代升級、地面上載安裝軟體等業務能力的實現，手機上就可以實現對衛星數據的利用。

　　“手機智慧化的過程給衛星智慧化帶來啟示，選擇軟體定義技術是決定應用前景的關鍵。”中國科學院軟體所研究員、軟體定義衛星技術聯盟秘書長趙軍鎖介紹，當前我國26個省份有自己的民用商業衛星，部署規模超萬顆，這些衛星亟待採用軟體定義技術激活巨大潛能，即在規劃設計時搭載開放式平臺，建立統一網路、編程介面，支援軟體定義功能、支援互聯互通等。

　　共用策略，衛星“搶單”服務普通用戶

　　所謂獨木難成林。一顆衛星的應用功能將在“星座”的模式下發揮更大效能、實現更全面高效的感知和決策。

　　“例如對長江流域生態環境的監測，我們用到了130顆衛星的共用數據，不僅可以獲得高時空解析度的水體、氣象等數據，還可獲得地下數據；不僅分析污染，還可實時鎖定違規行為。”金雙根指出，共用星座大大提高應用的準確和時效。

　　在數據需求的驅動下，建設衛星星座大勢所趨，但大多數衛星企業不具備Space-X的財力運作數萬顆衛星，只能發射單一衛星或小星座。那麼如何解決大量衛星及星座難以形成足夠服務能力、難以實現盈利、難以可持續發展的問題呢？

　　“軟體定義衛星技術可消除壁壘，帶來共用可能。”趙軍鎖告訴科技日報記者，如果像“網約車”一樣調度衛星，不僅可以充分利用衛星“空窗期”，還可以降低衛星使用成本和門檻，讓更多用戶隨用隨叫。

　　那麼，當前的技術能實現不同衛星的調度和共用嗎？“以虛擬衛星作為間接層，有望實現全球範圍內衛星的調度。”趙軍鎖解釋，“間接層”上為地面用戶提供統一的訪問介面，也為星上軟體提供統一的運作環境。

　　“與‘網約車’服務中的就近原則類似，地面任務通過統一介面上傳後，由對應任務區的衛星‘搶單’執行，達到低成本獲取天基服務的效果。”趙軍鎖介紹，目前聯盟正在推進11個方面的標準、規範以及技術框架的研髮指定工作，為共用星座建設提供可靠的技術支撐體系。

　　共用星座的生態和理念正在全球逐步形成，吸引了來自俄羅斯、瑞典等多個國家的同行參與共建。俄羅斯共建者代表伊萬諾夫表示，採用多邊共管的方式為不同行業用戶提供大型開放星座系統，將推動各個國家公平享有天基資訊服務；塔吉克共建者代表TALANT表示，全球共用星座計劃通過國際化合作共建的方式發展商業航太事業，值得本國企業積極參與……共用星座的國際共建者“朋友圈”正不斷擴大，正在推動共用星座產業鏈、生態圈的升級優化。