专家呼吁重视“空窗期”利用——

构建全球共享星座，让卫星像“网约车”随用随叫

“据估算，如果天地互联的在轨卫星能为各行各业提供随叫随用的智能共享服务，它的投入产出比可以达到一比十。”在日前召开的2023全球共享星座大会上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁指出，采用软件定义技术的智能卫星具备“物尽其用”的条件，具有投入1个亿创造10个亿价值的潜力。

“从空天产业链的总体看，火箭、卫星的研制发射占链条体量的20%—30%，剩下约70%来自应用。可见，如果应用做不好，前期工作的价值得不到充分展现。”国有重点大型企业监事会主席孙来燕表示，整个卫星产业链条最终“落地开花”在应用，应重视应用技术研究，带动整个产业的发展。

那么，如何让卫星提供智能共享服务、实现“物尽其用”？如何充分发掘在轨卫星潜在价值，真正激活商业卫星产业？

卫星数量庞大，亟待智能化激活

“传统卫星是孤立的系统，面向专业用户，开放性、共享性严重不足。”李德仁介绍，空天中的信息经过运控、成像、接收、处理、分发等传统流程处理下来，有效信息少、延迟现象明显，满足不了商业化应用需求。

“当前，卫星可以获取精确的时间、空间、位置信息，也可以获取农作物生长状态、自然环境的水文、冰川、大气等要素，但使用门槛较高，无法随用随取。”中科院上海天文台研究员、欧洲科学院院士金双根解释，一方面受限于成本较高，另一方面由于实体卫星一直在绕行，只有在指定位置的“窗口期”才能获得有用信息，存在大量“空窗期”。

如何实现大规模商业化应用？用软件定义技术打造智能、互联、共享的卫星系统，是商业化应用关键。李德仁介绍，轻量化、可扩展、可重构、通用化等都是智能卫星的特点。随着星载系统的迭代升级、地面上载安装软件等业务能力的实现，手机上就可以实现对卫星数据的利用。

“手机智能化的过程给卫星智能化带来启示，选择软件定义技术是决定应用前景的关键。”中国科学院软件所研究员、软件定义卫星技术联盟秘书长赵军锁介绍，当前我国26个省份有自己的民用商业卫星，部署规模超万颗，这些卫星亟待采用软件定义技术激活巨大潜能，即在规划设计时搭载开放式平台，建立统一网络、编程接口，支持软件定义功能、支持互联互通等。

共享策略，卫星“抢单”服务普通用户

所谓独木难成林。一颗卫星的应用功能将在“星座”的模式下发挥更大效能、实现更全面高效的感知和决策。

“例如对长江流域生态环境的监测，我们用到了130颗卫星的共享数据，不仅可以获得高时空分辨率的水体、气象等数据，还可获得地下数据；不仅分析污染，还可实时锁定违规行为。”金双根指出，共享星座大大提高应用的准确和时效。

在数据需求的驱动下，建设卫星星座大势所趋，但大多数卫星企业不具备Space-X的财力运行数万颗卫星，只能发射单一卫星或小星座。那么如何解决大量卫星及星座难以形成足够服务能力、难以实现盈利、难以可持续发展的问题呢？

“软件定义卫星技术可消除壁垒，带来共享可能。”赵军锁告诉科技日报记者，如果像“网约车”一样调度卫星，不仅可以充分利用卫星“空窗期”，还可以降低卫星使用成本和门槛，让更多用户随用随叫。

那么，当前的技术能实现不同卫星的调度和共享吗？“以虚拟卫星作为间接层，有望实现全球范围内卫星的调度。”赵军锁解释，“间接层”上为地面用户提供统一的访问接口，也为星上软件提供统一的运行环境。

“与‘网约车’服务中的就近原则类似，地面任务通过统一接口上传后，由对应任务区的卫星‘抢单’执行，达到低成本获取天基服务的效果。”赵军锁介绍，目前联盟正在推进11个方面的标准、规范以及技术框架的研发指定工作，为共享星座建设提供可靠的技术支撑体系。

共享星座的生态和理念正在全球逐步形成，吸引了来自俄罗斯、瑞典等多个国家的同行参与共建。俄罗斯共建者代表伊万诺夫表示，采用多边共管的方式为不同行业用户提供大型开放星座系统，将推动各个国家公平享有天基信息服务；塔吉克斯坦共建者代表TALANT表示，全球共享星座计划通过国际化合作共建的方式发展商业航天事业，值得本国企业积极参与……共享星座的国际共建者“朋友圈”正不断扩大，正在推动共享星座产业链、生态圈的升级优化。