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中科院团队祭出“太空安卓”!首期96颗AI卫星启动组网,给卫星装App的时代来了

中科院团队祭出“太空安卓”!首期96颗AI卫星启动组网,给卫星装App的时代来了

2026年10月13日,北京海淀区希格玛大厦。短短一天之内,两场紧凑的交接在这里密集上演。

上午,脱胎于中国科学院软件研究所的产业化平台,北京数智天基科技有限公司正式剪彩开业,当场宣布启动首期96颗卫星的“天智星座”建设。下午,这家刚揭牌的公司便与商业卫星制造商湖南航升卫星科技有限公司签下一纸深度协议,将一套名为“天智Inside”的技术标准,直接写进了卫星从设计、研制、总装到测试的全流程。

一天之内,一边是深耕近二十年的国家队实验室成果走向公司化运营,一边是商业造星工厂把底层接口向统一标准对齐。

外行看热闹,内行却听出了惊雷商业航天拼了这么多年的“发射数量”和“硬件堆砌”,一条截然不同的技术路线正在浮出水面,过去,我们把一颗颗功能写死的“诺基亚功能机”送上天;现在,有人要把整片近地轨道,刷成可以随时下载App的“智能手机网”。

▲ 泰伯网关于数智天基开业及“天智星座”启动建设的快讯报道

01功能的死局与新局:“诺基亚上天”对决“太空主板”

要看懂希格玛大厦里这张签约桌的分量,得先戳破商业航天维持了几十年的一个隐秘痛点。

在旧方案里,传统人造卫星是典型的“任务定义”系统。每一颗卫星都是高度定制的“烟囱式”硬件:这颗星装了光学相机,它这辈子就只能拍照;那颗星装了通信载荷,它到报废那天也只能转发信号。硬件和软件在地面就被焊死,一旦点火升空,功能便终生固化。

更致命的矛盾,叫做“过顶之痛”

低轨卫星绕地球飞得很快,经过一个城市上空的时间窗口往往只有短短几分钟。数智天基创始人、董事长,曾任中科院软件所天基综合信息系统全国重点实验室副主任、总工程师的赵军锁,曾一针见血地指出这种错位:当某地突发洪灾、用户最急需卫星数据时,卫星可能正在地球另一侧晒太阳;等卫星慢悠悠晃到头顶时,用户的紧急需求可能早就过去了。 结果就是,造价高昂的单颗卫星,绝大部分时间的算力和载荷都在太空中空转,利用率被压得极低。

而且,传统卫星是个笨拙的“数据搬运工”。哪怕地面全是厚厚的云层,传统遥感卫星也只会机械地按下快门,然后把几十个G的“白茫茫废片”排着队传回地面站。受制于星地通信带宽,从拍照到地面机房把图算出来,动辄耗费几小时甚至好几天。黄花菜都凉了

▲ 《科技日报》专访赵军锁,深度剖析商业卫星的“过顶之痛”与在轨进化逻辑

怎么破局?新方案给出的答案只有六个字:软件定义卫星。

这门技术最早脱胎于地面通信领域的“软件定义无线电(SDR)”与“软件定义网络(SDN)”。它的核心逻辑极其凶悍,软硬解耦

在赵军锁团队推进的新架构下,整星被设计成太空里的“通用电脑主板”或类似手机的“公版方案”(即“天智标准星”),告别了过去单一任务绑死专用硬件的做法。这块主板上集成了标准化的高性能天基计算单元、可重构星载操作系统与统一通信接口,光学相机、雷达和通信模块统统化为即插即用的外设。

一旦实现软硬解耦,奇迹就发生了

地面人员可以像给智能手机安装App一样,随时向在轨卫星上传新算法、新应用。这分钟它运行图像识别App,就是一颗遥感侦察星;下一分钟给它刷入通信路由协议,它就能客串通信节点。

依托这种架构,卫星从“数据搬运工”直接跃升为“天基智能边缘体”。当卫星再次飞过灾区上空,星载深度神经网络会在毫秒间启动:在轨直接去云判雾、做超分辨率增强、把被困车辆或滑坡体框出来,最后只把几KB大小的高价值结构化情报摘要,通过星间链路瞬间发回地面。 应急响应的延迟,直接从“按天算”被暴力压缩到了秒级或分钟级。

02算力的死局与新局:天价抗辐射芯片对决“40万亿次”平民超算

想法很性感,但工程实现上有一个巨大的拦路虎:太空,是电子芯片的地狱。

外太空充斥着高能宇宙射线和太阳高能粒子。一颗高能粒子撞击芯片内部的晶体管,就会引发“单粒子翻转”,内存里的0瞬间变成1,程序当场死机甚至烧毁硬件。

面对这个物理铁律,传统航天走的是旧方案:死磕宇航级抗辐射芯片。这些芯片采用特殊的物理工艺制造,抗造是真抗造,但代价也是惨烈的,价格贵上天、供货周期动辄以年计算,而且工艺制程比地面主流芯片落后好几代。 用这种老爷车级别的芯片,连跑个稍微复杂点的现代图像算法都费劲,更别提跑大模型和深度学习了。

想要低成本、还要高智能,这几乎是个不可能三角。全球航天极客都在寻找出路

2019年底,欧洲空间局(ESA)发射了一颗名叫 OPS-SAT 的3U微纳立方星。欧空局大胆地把一块商用现货(COTS)芯片(集成双核ARM处理器的Altera Cyclone V SoC)塞进了卫星,算力比当时欧空局传统主力科学卫星高出一个数量级。他们还在星上建了个安全隔离的“代码沙箱”,向全球大学和开源极客开放,先后跑了上百个第三方上传的太空App。

欧空局用一颗微型立方星证明了“商用芯片+太空刷机”可行;而中科院软件所的天智团队,则把这条路走成了一场跨越八年的体系化三级跳:

  • 第一跳(2018年11月)
    :“天智一号”在酒泉升空。这颗27公斤重的卫星在500公里太阳同步轨道上,首次走通了国产软件定义卫星的在轨动态加载与智能处理验证。
  • 第二跳(2023年1月)
    :“天智二号”D星发射。这一次,团队在一个年仅19公斤(差不多一只中型犬重量)的微小卫星平台上,硬生生塞进了高达 40 TOPS(每秒40万亿次运算) 的恐怖星载算力!同时首创了“智能计算引擎+星载高速交换机+智能部组件”的开放架构与天智软件栈。
  • 第三跳(2026年10月)
    :数智天基正式开业,启动首期96颗“天智星座”建设,预计在2029年左右完成基础组网。

19公斤的小身板,太阳翼面积小得可怜,分给计算单元的功耗通常只有几十瓦,散热空间更是狭小逼仄。天智团队到底是怎么在不用天价宇航芯片的前提下,榨出每秒40万亿次算力、还不怕宇宙射线轰击的?

他们祭出了一套极其精妙的工程新方案:工业级/商用现货芯片 + 系统级软件容错 + 异构动态调度。

硬件物理限制,靠软件体系补足既然单颗商用芯片容易被宇宙射线打翻,那就用系统级看门狗(Watchdog)盯死运行状态,配合内存纠错编码(ECC)、多副本任务容错,以及微云计算节点的动态热备份与秒级重启机制。哪怕射线打崩了一个计算线程,备用节点瞬间无缝接管。而在功耗控制上,采用 CPU+FPGA、CPU+GPU/NPU 的异构算力加速,有活干时火力全开,没活干时动态休眠。

用极高性价比的成熟芯片,配合极度聪明的容错软件,在严苛的太空环境里跑出顶级AI算力。 这就是中国软件定义卫星得以走向低成本、规模化量产的底层底气。

03生态的死局与新局:“闭门堆星”对决“太空滴滴+天智Inside”

技术跑通了,接下来的问题是:怎么赚钱?怎么把盘子做大?

审视当下的全球商业航天,主流玩家依然困在旧方案的泥潭里,“独门独户、重金堆星”。一家商业公司想做星座,往往得自己融资几十亿,自己设计卫星,自己建地面站,一口气往天上打几百上千颗专属卫星。这种封闭建设模式不仅投资巨大、回本周期漫长,而且每家公司的卫星互不兼容,形成了太空里的一座座孤岛。

赵军锁和数智天基想讲的,是一个完全不同的新方案:太空里的“网约车平台”与“天智Inside”生态。

什么叫太空网约车?在传统的单星买卖里,一颗卫星同一时间只能服务一个客户;而在软件定义卫星技术联盟(目前已汇聚180多家成员单位)的规则下,只要大家的卫星都按统一标准研制,升空后就能接入同一个公共资源池,“天智云”。

通过“天智云”的智能调度,单颗卫星可以实现类似航空公司的“超售”:在同一时段内,为多个不同客户同时提供不同粒度的数据或算力服务,平台再根据每颗星的实际贡献自动做收益分成。用户不需要自建地面站,不需要自己去苦哈哈地申请频段和轨道,打开“天智云”就能按需调用太空算力;甚至不懂航天的第三方程序员,也能在名为“天智场”的仿真开发环境里,像写手机小程序一样给卫星写代码。

这就是赵军锁总结的三个“不从零开始”:造星不从零开始,用星不从零开始,开发不从零开始。

但再好的平台,也得先有车跑起来如果卫星造出来之后再去改接口,无异于给造好的燃油车硬塞自动驾驶主板,费时费力。

这正是10月13日下午数智天基与航升卫星火速签约的核心考量。

航升卫星与天智团队的渊源由来已久。这家成立于2015年的商业造星企业,核心骨干来自国防科技大学天拓卫星创新团队,已在长沙、北京、济南三地布局协同产能,储备了100多款经过在轨验证的自研部组件。早在2023年1月发射“天智二号”D星(暨软件定义共享星座01星“日照三号TZ2D”)时,承担整星硬件总成的正是湖南航升。

而在今年8月,航升刚刚与苏州寰宇昊行签下协议,准备在2026至2030年间参与建设一个总规模约1920颗的超低轨通算一体化星座。一家手握成熟微小卫星平台、具备全链条总装测试能力、且正处于产能爆发前夜的制造商,正是推广统一接口最理想的放大器。

▲ 航升卫星近期在超低轨通算星座等领域的并行产能布局

看看双方这次签下的条款有多实在:数智天基掏出标准化的“天智Inside”全套家底,软硬件适配标准、接口规范、接入协议;航升卫星则承诺,未来研制的软件定义架构卫星将优先采用“天智Inside”,直接把这套标准贯穿到设计、研制、总装、测试的每一个车间环节,出厂即完成接入认证,上天就能并入全球共享星座资源池。

▲ 数智天基与航升卫星签署战略合作,将“天智Inside”写入造星全流程

这像极了当年PC时代的“Intel Inside”,或是智能手机爆发前夜谷歌与各大手机代工厂结成的“开放手机联盟(OHA)”。数智天基定位于太空计算时代的系统定义者与连接器;航升则通过预装这套“太空安卓”,让自身卫星产线具备了接入庞大共享算力网的高溢价能力。

04冷静与远望:当太空竞赛进入“下半场”

把视线拉回2026年的这个秋天,我们能清晰地看到一条技术演进的脉络。

今年8月,数智天基相关负责人乔鹏在接受媒体采访时,曾勾勒过一幅宏大的中长期技术愿景:争取3年左右部署约100颗标准化智能卫星、5年冲击2000颗规模的分布式太空超算集群。而到了10月13日公司正式开业,端上台面的首期工程指标被极其务实地锚定为:首期96颗多功能软件定义卫星,计划2029年左右完成基础组网。

从实验室的远景蓝图,到商业公司的工程排期;从2018年“天智一号”的单星探路,到今天“天智Inside”直接焊进航升卫星的流水线。中国软件定义卫星正在跨越最艰难的“工程样品到工业商品”的鸿沟。

当然,硬仗才刚刚开始首期96颗星的发射节奏如何兑现?第一批贴着“天智Inside”标签出厂的航升卫星何时升空认证?“天智云”的算力超售与分成机制,能否在商业客户那里跑出真金白银的现金流?这些都将是接下来几年最值得紧盯的硬指标。

但无论如何,希格玛大厦里这一天发生的事,已经给狂飙突进的中国商业航天提了一个醒:

商业航天的上半场,拼的是谁能把火箭和卫星便宜地打上去;而下半场的胜负手,在于谁能用软件和统一标准,把漫天孤立的铁壳子,编织成一张随时待命的太空超级大脑。

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