我国太空智能技术迈入新阶段 具身智能卫星或引领航天产业变革

问题——卫星规模化运行对“地面依赖”提出新挑战 在卫星互联网加速发展的背景下,传统依靠地面站高频次人工干预的运行方式正面临边界。

以通信卫星为例,卫星在轨姿态控制、链路维护与任务调度往往需要大量地面指令支撑。

王坚在杭州相关推进会上指出,如果单星每天需要大量姿态调整与调度操作,当在轨卫星达到数万量级时,沿用既有模式将难以兼顾效率与成本,卫星系统的自主性、协同性和实时性亟待提升。

原因——数据爆发与带宽受限并存,推动“在轨智能”成为必选项 一方面,遥感、通信、导航等载荷产生的数据量持续攀升,卫星逐渐从单一任务平台走向多任务融合平台;另一方面,星地链路带宽、地面站覆盖与回传时延等约束长期存在,导致“全量回传—地面处理—再下发指令”的链条拉长,难以满足灾害应急、海洋监测、动态目标识别等对分钟级甚至秒级响应的需求。

在这一矛盾之下,将感知、决策与行动能力前移到轨道端,成为提高系统效率的现实路径。

所谓具身智能,强调智能体与物理环境的实时交互,实现感知、认知、决策与行动的一体化。

延伸到航天领域,具身智能卫星意味着卫星不仅能在轨计算、筛选与理解信息,还能结合任务需要自主调整姿态、规划观测、优化通信与资源分配,减少对地面高频调度的依赖。

影响——从“搬运数据”走向“生成结论”,重塑空间信息服务供给方式 具身智能与在轨计算能力的提升,有望带来多重结构性变化:其一,显著压缩数据处理链路。

卫星在轨对图像、视频和电磁信号进行筛选与分析,仅回传高价值结果,可缓解带宽压力并降低时延。

其二,提升卫星系统自治与协同水平。

星间通信与在轨智能结合,有助于形成更高效的分布式任务分配与协同观测机制。

其三,增强任务执行韧性。

在复杂空间环境下,具备自主判断与自适应能力的卫星可在一定程度上实现“边运行边优化”,提高任务连续性与安全性。

更重要的是,这一方向与新质生产力培育所强调的高端化、智能化、绿色化发展取向相契合。

面向未来,空间算力与空间信息服务将可能成为数字基础设施的重要组成部分,带动芯片、操作系统、星载软件、通信协议、遥感应用等产业链环节联动升级。

对策——以系统工程推进“天地一体化”,夯实在轨智能落地基础 业内人士认为,具身智能卫星不是单点技术突破,而是系统能力集成,需要在算力平台、能耗管理、星载软件、可靠性工程、星间网络与地面协同等方面统筹推进。

在实践层面,杭州相关创新主体已开展探索。

2024年5月,长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射相关计算卫星,实现多星入轨与互联能力验证,为构建具备在轨计算与星间通信能力的星座打下基础。

通过“整轨互联”“在轨处理”等关键能力的持续迭代,可为具身智能卫星的任务闭环提供必要条件。

面向产业化与规模化应用,还需进一步完善三方面工作:一是推动关键部组件与星载软件的工程化,强化在轨长期稳定运行能力;二是建设标准与接口体系,提升多星、多载荷、多任务的协同效率与可扩展性;三是以应用牵引形成可持续商业模式,在应急管理、生态环境、海事渔业、城市治理等领域形成一批可复制的高价值场景。

前景——从先行验证迈向规模部署,塑造全球竞争新优势 王坚提出“期待今年从杭州诞生一颗具身智能卫星”,其背后既是对技术趋势的判断,也是对既有布局的延伸。

之江实验室等机构此前提出的星座建设规划,显示出以阶段性部署推动能力成熟的路径设计:先完成在轨计算与通信基础验证,再逐步扩展到更高层级的自主决策与任务执行能力。

随着相关技术成熟与应用场景清晰,具身智能卫星有望在未来数年进入从样机验证到规模组网的关键窗口期。

受访专家表示,全球航天活动正在从“单星能力竞赛”走向“体系能力竞赛”。

谁能更早形成可用、可管、可扩展的在轨智能与星座协同能力,谁就更可能在下一代空间信息服务格局中赢得主动。

从仰望星空到脚踏实地,从技术构想到工程实践,具身智能卫星的推进历程诠释着中国科技创新的韧性与定力。

在全球科技竞争日益激烈的今天,保持战略定力,坚持长期主义,敢于在无人区探索,正是实现科技自立自强的必由之路。

当越来越多的中国城市、中国企业、中国科研机构以这样的姿态投身创新实践,中国必将在新一轮科技革命中赢得主动,为人类文明进步作出更大贡献。