“太空智駕時(shí)代將到來，衛(wèi)星和星座如同L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車一樣，在太空具備自主環(huán)境感知、任務(wù)規(guī)劃和機(jī)動(dòng)決策能力。”在5月28日上海舉行的“好望角科學(xué)沙龍”上，中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（簡(jiǎn)稱“西安光機(jī)所”）副所長(zhǎng)邵曉鵬演講表示。

西安光機(jī)所副所長(zhǎng)邵曉鵬在沙龍上演講

近年全球在軌航天器數(shù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，然而，傳統(tǒng)依賴地面站逐一管控的模式已難以為繼，“太空智駕”的概念由此浮出水面。在上海市松江區(qū)九里亭科創(chuàng)街區(qū)舉辦的第十二期“好望角科學(xué)沙龍”，以“星際智控——太空智駕與遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)共振”為主題，匯聚了航天領(lǐng)域?qū)＜遥约皝碜钥苿?chuàng)企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)與地方政府的近百位代表參會(huì)，共同探討衛(wèi)星和星座從被動(dòng)響應(yīng)向自主決策升級(jí)的技術(shù)路徑與產(chǎn)業(yè)落地模式，為我國(guó)商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展提供專業(yè)思路與實(shí)踐參考。

破解“太空智駕”技術(shù)難題

當(dāng)前全球商業(yè)航天邁入了高速發(fā)展階段，衛(wèi)星在軌數(shù)量大幅增長(zhǎng)，空間碎片撞擊等安全事件頻發(fā)，太空安全防護(hù)與衛(wèi)星智能在軌管理，已成為行業(yè)發(fā)展亟待破解的重要課題。

邵曉鵬作為沙龍活動(dòng)的主講嘉賓，以《計(jì)算成像：重塑“太空智駕”》為題進(jìn)行演講。“AI+光學(xué)的新范式，將推動(dòng)太空智駕發(fā)展進(jìn)程”，他說，航天光學(xué)載荷正在從傳統(tǒng)“精密機(jī)械”向“智能信息終端”轉(zhuǎn)變。

他表示，航天光學(xué)系統(tǒng)長(zhǎng)期面臨著多重矛盾，包括高性能與低成本不可兼得，數(shù)據(jù)全量下傳與實(shí)時(shí)響應(yīng)受帶寬制約，厚重防護(hù)與輕量化互相排斥等。更棘手的是，單顆亞米級(jí)遙感衛(wèi)星日均產(chǎn)生TB級(jí)原始數(shù)據(jù)，但受限于星地鏈路帶寬，單日實(shí)際可下傳的數(shù)據(jù)僅幾十GB——大量無效數(shù)據(jù)（云層、海洋、暗背景）占比超過七成，嚴(yán)重?cái)D占帶寬、拖累響應(yīng)。另外，在軌算力同樣是“一道坎”，地面成熟的AI模型所需要的算力，其功耗和體積都遠(yuǎn)超衛(wèi)星承載能力。與此同時(shí)，太空輻射、零下40℃至零上60℃的溫度交變等極端環(huán)境，更讓地面方案無法直接移植。所以，“傳統(tǒng)范式在純物理域‘修修補(bǔ)補(bǔ)’，只能取舍，無法兼得。”邵曉鵬解釋說。

而“AI+光學(xué)”推動(dòng)了從物理妥協(xié)走向信息補(bǔ)償。邵曉鵬說，打破僵局的思路來自一次范式轉(zhuǎn)換——將物理加工問題轉(zhuǎn)化為信息處理問題，在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化與像質(zhì)提升。這一思路的核心理論支撐就是計(jì)算成像。他打了個(gè)比方說：“不必把透鏡磨到絕對(duì)完美，只需磨到‘差不多’，用算法來補(bǔ)足剩余誤差。”這一理念與人工智能的結(jié)合，催生了“AI+光學(xué)”體系——物理域簡(jiǎn)化硬件（放寬精度要求、減少鏡片數(shù)量），信息域用AI補(bǔ)償（像差復(fù)原、智能識(shí)別）。據(jù)他介紹，西安光機(jī)所據(jù)此構(gòu)建了理論層、技術(shù)層、應(yīng)用層、生態(tài)層四層架構(gòu)，從光學(xué)前沿理論、AI for Science到跨域理論突破，形成了系統(tǒng)化的學(xué)科布局。

真正的里程碑發(fā)生在2025年9月5日，谷神星一號(hào)遙十五運(yùn)載火箭將開運(yùn)一號(hào)（天雁28星）衛(wèi)星送入太空，搭載了由西安光機(jī)所等單位共同研制的計(jì)算成像遙感相機(jī)（可見光波段全金屬相機(jī)）。這是國(guó)內(nèi)首次基于計(jì)算成像新型成像體制的演示驗(yàn)證試驗(yàn)——計(jì)算成像光學(xué)系統(tǒng)理論與計(jì)算域補(bǔ)償協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)模式，正式接受太空實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。這只“太空眼睛”結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量大幅減輕，面形精度大幅放寬，制造成本降至原來的1/5至1/10。初步在軌成像數(shù)據(jù)顯示，在低信噪比條件下，計(jì)算復(fù)原后的影像細(xì)節(jié)與傳統(tǒng)遙感成像模式基本一致，性能相當(dāng)，驗(yàn)證了技術(shù)路徑的可行性。

上天后，更關(guān)鍵的一步是讓衛(wèi)星不僅“看得見”，還要“看得懂”。針對(duì)星上算力匱乏的瓶頸，西安光機(jī)所科研人員提出了新方案：對(duì)地面大模型實(shí)施模型“剪枝”“量化”和“知識(shí)蒸餾”，形成輕量化模型。針對(duì)大規(guī)模星座協(xié)同需求，他們進(jìn)一步提出三層星間協(xié)同架構(gòu)：分別解決“路”“算”和“智”的問題。

“軟硬一體、天地一體”的產(chǎn)業(yè)化路徑

作為計(jì)算遙感成像領(lǐng)域核心科研力量，西安光機(jī)所長(zhǎng)期深耕空間光學(xué)、光電感知與激光通信技術(shù)，持續(xù)推動(dòng)前沿科研成果工程化、產(chǎn)業(yè)化落地。為加速科研技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室、賦能商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，西安光機(jī)所將西安中科天塔科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“中科天塔”）作為商業(yè)航天領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。

中科天塔將自研航天大模型與星載激光通信深度融合，推動(dòng)衛(wèi)星運(yùn)行實(shí)現(xiàn)智能自主化管理，在“太空智駕”上率先創(chuàng)新。在今年4月24日“中國(guó)航天日”，中科天塔首次公開發(fā)布了新一代星載激光通信終端，直觀呈現(xiàn)產(chǎn)品在小型化、集成化、高性能等方面的顯著突破，引發(fā)關(guān)注。

中科天塔總經(jīng)理曾偉剛在沙龍上說，正聯(lián)合西安光機(jī)所及產(chǎn)業(yè)鏈伙伴布局“太空智駕”，已完成能力全面擴(kuò)容，以“天地一體、軟硬一體”的全鏈條服務(wù)格局，形成“AI軟件上天、激光硬件賦能”雙向協(xié)同。將持續(xù)推進(jìn)航天大模型研發(fā)與深度學(xué)習(xí)，以“太空智駕”前沿技術(shù)為大規(guī)模衛(wèi)星星座保駕護(hù)航。其中，地面端以衛(wèi)星在軌管理業(yè)務(wù)為核心，提供衛(wèi)星測(cè)運(yùn)控、健康管理、仿真訓(xùn)練、遙控作業(yè)自動(dòng)化等全棧服務(wù)；星上端以新一代星載激光通信終端為核心，實(shí)現(xiàn)高速、安全、智能的衛(wèi)星星座在軌管理。

中科天塔總經(jīng)理曾偉剛在沙龍上分享

邵曉鵬表示，“AI+光學(xué)”將深度賦能太空智駕發(fā)展，開啟航天服務(wù)從‘專業(yè)用戶專屬’向‘大眾化普惠’的根本變革。

協(xié)同共建商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)

本次沙龍由中國(guó)科學(xué)院物理所研究員、中國(guó)物理學(xué)會(huì)科普委員會(huì)主任魏紅祥主持。現(xiàn)場(chǎng)，邵曉鵬、曾偉剛與上海航天技術(shù)研究院衛(wèi)星運(yùn)行監(jiān)測(cè)中心副主任蔡先軍、寧波智暉空間技術(shù)有限公司衛(wèi)星平臺(tái)總工程師劉哲、上海巡天千河空間技術(shù)有限公司總經(jīng)理魏然等進(jìn)行圓桌對(duì)話。大家共同圍繞太空安全形勢(shì)、AI與激光通信融合、商業(yè)航天生態(tài)構(gòu)建等議題，展開深入交流、碰撞思想。

好望角科學(xué)沙龍圓桌對(duì)話環(huán)節(jié)

其中關(guān)于產(chǎn)業(yè)鏈分工的生動(dòng)討論，揭示了商業(yè)航天生態(tài)共建的深層邏輯。魏然發(fā)言介紹說，巡天千河定位衛(wèi)星平臺(tái)提供商，公司跟西安光機(jī)所、中科天塔、寧波智暉等都形成一定的合作關(guān)系。其制作的衛(wèi)星平臺(tái)已搭載過西安光機(jī)所等單位共同研制的計(jì)算成像遙感相機(jī)（可見光波段全金屬相機(jī)），同時(shí)在雷達(dá)載荷方面與寧波智暉開展合作。相當(dāng)于巡天千河研發(fā)的衛(wèi)星是“底盤”，合作方產(chǎn)品是“乘客”。同時(shí)，巡天千河在測(cè)運(yùn)控領(lǐng)域與中科天塔進(jìn)行合作，致力于打通衛(wèi)星平臺(tái)、載荷與地面測(cè)運(yùn)控的全鏈條服務(wù)。

現(xiàn)場(chǎng)嘉賓普遍認(rèn)為，上海松江區(qū)在商業(yè)航天領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢(shì)、AI人才供給優(yōu)勢(shì)以及毗鄰虹橋機(jī)場(chǎng)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，是商業(yè)航天人才創(chuàng)業(yè)的理想落點(diǎn)。在松江區(qū)未來產(chǎn)業(yè)版圖中，以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的商業(yè)航天正加速崛起，當(dāng)?shù)鼐劢埂靶恰⒓⒍恕⒕W(wǎng)”全鏈條布局，全力打造“AI+空天地一體化”特色產(chǎn)業(yè)集群。目前，松江區(qū)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)扎實(shí)，依托“千帆（星座）”運(yùn)營(yíng)主體垣信衛(wèi)星、衛(wèi)星制造商格思航天等企業(yè)，已形成從衛(wèi)星研制到應(yīng)用服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

據(jù)曾偉剛透露，中科天塔已在松江區(qū)成立子公司，位于G60科創(chuàng)走廊，深耕AI大模型軟件，實(shí)現(xiàn)星座運(yùn)測(cè)管理數(shù)智化賽道的領(lǐng)先發(fā)展。將深度聯(lián)動(dòng)松江產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，推動(dòng)航天AI大模型在故障智能處置、軌道自主規(guī)劃等場(chǎng)景深度落地，從而助力衛(wèi)星從“被動(dòng)遙控”向“自主智駕”跨越。

此次活動(dòng)由中科創(chuàng)星科技投資有限公司、東壁科技數(shù)據(jù)有限責(zé)任公司、上海市研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)管理中心和西安中科曲率引擎科技空間有限公司聯(lián)合主辦，松江大學(xué)城科創(chuàng)源、上海市松江區(qū)人民政府九里亭街道辦事處、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)上海校友會(huì)、上海市青年科技人才協(xié)會(huì)、上海未來啟點(diǎn)社區(qū)等提供支持。