專家呼吁重視“空窗期”利用——

　　構(gòu)建全球共享星座，讓衛(wèi)星像“網(wǎng)約車”隨用隨叫

　　“據(jù)估算，如果天地互聯(lián)的在軌衛(wèi)星能為各行各業(yè)提供隨叫隨用的智能共享服務(wù)，它的投入產(chǎn)出比可以達到一比十。”在日前召開的2023全球共享星座大會上，中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、武漢大學(xué)教授李德仁指出，采用軟件定義技術(shù)的智能衛(wèi)星具備“物盡其用”的條件，具有投入1個億創(chuàng)造10個億價值的潛力。

　　“從空天產(chǎn)業(yè)鏈的總體看，火箭、衛(wèi)星的研制發(fā)射占鏈條體量的20%—30%，剩下約70%來自應(yīng)用。可見，如果應(yīng)用做不好，前期工作的價值得不到充分展現(xiàn)。”國有重點大型企業(yè)監(jiān)事會主席孫來燕表示，整個衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈條最終“落地開花”在應(yīng)用，應(yīng)重視應(yīng)用技術(shù)研究，帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　那么，如何讓衛(wèi)星提供智能共享服務(wù)、實現(xiàn)“物盡其用”？如何充分發(fā)掘在軌衛(wèi)星潛在價值，真正激活商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)？

　　衛(wèi)星數(shù)量龐大，亟待智能化激活

　　“傳統(tǒng)衛(wèi)星是孤立的系統(tǒng)，面向?qū)�業(yè)用戶，開放性、共享性嚴重不足。”李德仁介紹，空天中的信息經(jīng)過運控、成像、接收、處理、分發(fā)等傳統(tǒng)流程處理下來，有效信息少、延遲現(xiàn)象明顯，滿足不了商業(yè)化應(yīng)用需求。

　　“當前，衛(wèi)星可以獲取精確的時間、空間、位置信息，也可以獲取農(nóng)作物生長狀態(tài)、自然環(huán)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(xué)院院士金雙根解釋，一方面受限于成本較高，另一方面由于實體衛(wèi)星一直在繞行，只有在指定位置的“窗口期”才能獲得有用信息，存在大量“空窗期”。

　　如何實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用？用軟件定義技術(shù)打造智能、互聯(lián)、共享的衛(wèi)星系統(tǒng)，是商業(yè)化應(yīng)用關(guān)鍵。李德仁介紹，輕量化、可擴展、可重構(gòu)、通用化等都是智能衛(wèi)星的特點。隨著星載系統(tǒng)的迭代升級、地面上載安裝軟件等業(yè)務(wù)能力的實現(xiàn)，手機上就可以實現(xiàn)對衛(wèi)星數(shù)據(jù)的利用。

　　“手機智能化的過程給衛(wèi)星智能化帶來啟示，選擇軟件定義技術(shù)是決定應(yīng)用前景的關(guān)鍵。”中國科學(xué)院軟件所研究員、軟件定義衛(wèi)星技術(shù)聯(lián)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(yè)衛(wèi)星，部署規(guī)模超萬顆，這些衛(wèi)星亟待采用軟件定義技術(shù)激活巨大潛能，即在規(guī)劃設(shè)計時搭載開放式平臺，建立統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、編程接口，支持軟件定義功能、支持互聯(lián)互通等。

　　共享策略，衛(wèi)星“搶單”服務(wù)普通用戶

　　所謂獨木難成林。一顆衛(wèi)星的應(yīng)用功能將在“星座”的模式下發(fā)揮更大效能、實現(xiàn)更全面高效的感知和決策。

　　“例如對長江流域生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，我們用到了130顆衛(wèi)星的共享數(shù)據(jù)，不僅可以獲得高時空分辨率的水體、氣象等數(shù)據(jù)，還可獲得地下數(shù)據(jù)；不僅分析污染，還可實時鎖定違規(guī)行為。”金雙根指出，共享星座大大提高應(yīng)用的準確和時效。

　　在數(shù)據(jù)需求的驅(qū)動下，建設(shè)衛(wèi)星星座大勢所趨，但大多數(shù)衛(wèi)星企業(yè)不具備Space-X的財力運行數(shù)萬顆衛(wèi)星，只能發(fā)射單一衛(wèi)星或小星座。那么如何解決大量衛(wèi)星及星座難以形成足夠服務(wù)能力、難以實現(xiàn)盈利、難以可持續(xù)發(fā)展的問題呢？

　　“軟件定義衛(wèi)星技術(shù)可消除壁壘，帶來共享可能。”趙軍鎖告訴科技日報記者，如果像“網(wǎng)約車”一樣調(diào)度衛(wèi)星，不僅可以充分利用衛(wèi)星“空窗期”，還可以降低衛(wèi)星使用成本和門檻，讓更多用戶隨用隨叫。

　　那么，當前的技術(shù)能實現(xiàn)不同衛(wèi)星的調(diào)度和共享嗎？“以虛擬衛(wèi)星作為間接層，有望實現(xiàn)全球范圍內(nèi)衛(wèi)星的調(diào)度。”趙軍鎖解釋，“間接層”上為地面用戶提供統(tǒng)一的訪問接口，也為星上軟件提供統(tǒng)一的運行環(huán)境。

　　“與‘網(wǎng)約車’服務(wù)中的就近原則類似，地面任務(wù)通過統(tǒng)一接口上傳后，由對應(yīng)任務(wù)區(qū)的衛(wèi)星‘搶單’執(zhí)行，達到低成本獲取天基服務(wù)的效果。”趙軍鎖介紹，目前聯(lián)盟正在推進11個方面的標準、規(guī)范以及技術(shù)框架的研發(fā)指定工作，為共享星座建設(shè)提供可靠的技術(shù)支撐體系。

　　共享星座的生態(tài)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，采用多邊共管的方式為不同行業(yè)用戶提供大型開放星座系統(tǒng)，將推動各個國家公平享有天基信息服務(wù)；塔吉克斯坦共建者代表TALANT表示，全球共享星座計劃通過國際化合作共建的方式發(fā)展商業(yè)航天事業(yè)，值得本國企業(yè)積極參與……共享星座的國際共建者“朋友圈”正不斷擴大，正在推動共享星座產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)圈的升級優(yōu)化。