中国航天科工贝超：超低轨星座构建面向公众的遥感服务

文|御柳

出品|网易科技《逐梦星空》栏目组

中国航天大会·商业航天产业国际论坛上，中国航天科工集团科技委常委贝超分享了超低轨星座打造新域新质量产业新生态的报告。他表示，目前我国遥感卫星组网规模还存在不足，应用的实时性还存在不足，遥感数据让用户使用的便利性还需要进一步提高。

因此，我国遥感卫星需要真正的走向产业化。如何走向产业化？贝超认为卫星服务需要服务于大众，需要给用户提供使用环境，让用户能够像用水和用电一样，打开水龙头就可以享受遥感服务。

为此，贝超建议充分发挥超低轨距离地面近、延时低、路损小的天然优势，构建以小而精、快而智、多而廉为差异化特征的感传算一体超低轨星座。基于新域新质空间基础设施，打造即时智能遥感服务系统，建立卫星直连大众用户的数字经济新业态。

这一工作需要分三步走：首先要构建业务试验星，证明在超低轨能够飞得成、能够控得住，能够有应用基础问题，同时还要对空间环境做相应的探测。其次，规划9颗卫星应用示范，通过星舰协同高效观测、星地协同能不能在超超低轨实现面向大众的新型遥感生态业务试验。最后，规模化组网阶段，聚焦通过千颗规模的卫星，实现全球任意范围内分钟级重访的新型的产业生态构建。

贝超表示，基于超低轨星座，我们希望构建新区域新质的空间基础设施，为用户提供感传算一体化、一站式解决方案，孵化卫星服务大众的新业态，拉动航天产业发展，服务人民美好生活。

以下为中国航天科工集团科技委常委贝超演讲部分内容：

我报告的题目是基于感传算一体超低轨星座打造新域新质量产业新生态。究竟要打造怎样的新域，究竟打造怎样的新质，接下来我跟大家分享。主要从以下四方面分享。

一是必要性分析

现在大家都知道，二十大提出来，我们要开辟新赛道、塑造新动能，我们要想在已有的基础之上，进一步的向前跨越，我们首先要分析一下，我们目前还存在哪些需要提升的地方，我们的遥感搞了几十年了，取得很多具体的成果，我们现在在遥感方面，还存在哪些需要提升的地方呢？我们简单总结一下，首先是咱们国家卫星遥感组网规模还存在不足，具体体现在应用方面就是实时性还存在不足，从我们的供给侧来看，我们的观测主要还是以可见光为主，这意味着我们夜间可监测手段比较少，即便是在白天，我们观测集中在上午，其他时段观测能力相对来说比较多。再一个相对比较突出的问题是我们的遥感数据直接让用户使用的便利性相对来说还是需要进一步的提高。

再有我们的卫星现在产生了这些数据，但是我们的卫星依然受到了效率还是相对来说比较低，刚才提到了，我们的卫星端采集能力并不是特别的强再一个，我们卫星有了数据以后，我们推送到用户这一侧，我们的实效性还需要进一步的提升。再一个，我们真正的用户如果想得到自己感兴趣的，按需的数据，可能就需要对很多很复杂的遥感图像进行处理，这对用户侧要求也比较高，这一切制约着我们的遥感向真正的产业化方向发展去迈进。

怎么能够真正的产业化？大家都知道，我们每个人现在手机里都有导航，我们也有很多卫星的通信也是跟公众相结合的，但是我们现在谁的手机里有遥感？非常非常少，只有那些专业人士。所以要想卫星服务于大众，要想真正的遥感，就必须要与公众相结合，公众是什么受众？公众首先量非常大，需求非常多，但是公众对遥感的使用都是小白，所以我们需要给用户提供使用环境，让用户能够像用水和用电一样，打开水龙头就可以享受遥感服务，所以这就是我们希望构建的ToC的产业新生态。

我们怎么做呢？就是在新域上做一些工作。我们知道超低轨卫星具有部署快、成本低的天然优势。长期以来，超低轨一直是没有太被开发的区域。超低轨应用特点从名词上可以想到，距离近了以后，跟很多作用距离相关的能量维或者时间维都可以得到提升。从卫星的角度来说，我们的商业、工业器件可以在卫星上进行使用，因为超低轨道空间辐射会相对比较小，再一个，超低轨对火箭来说也是比较友好的界面，可以用同样的运载能力部署更多的卫星，再一个，如果卫星将来失效了，也可以及时离轨。

除了超低轨这样一种物理上的形态之外，我们刚才也谈到了，我们的遥感要真正的解决用户的问题，并不是仅仅是分辨率的问题，同时我们还要考虑，能不能更快的响应用户的需求，更快的把用户需要的遥感的结果，而不是原始图像传到用户那里去，所以不光是对地观测载荷上下功夫，而且在算和传上依然要下功夫，所以我们提到要构建一个面向用户的感传算融合的一种功能、场景。

跟大家简要报告一下我们想怎么做？

我们是想充分发挥超低轨距离地面近、延时低、路损小的天然优势，构建以小而精、快而智、多而廉为差异化特征的感传算一体超低轨星座。基于新域新质空间基础设施，打造即时智能遥感服务系统，建立卫星直连大众用户的数字经济新业态。

这是一个我们的系统的组成图，包括有空间段超低轨星座，还有地面段的和用户段的。由于它要能够飞在更低的轨道，所以我们对卫星来说要进行减阻和增稳，同时要配小型规律的电推，使实现长时间在轨服务。按卫星生产线标准开发的星载产品，实现了低成本模块化的同时，可上线自动化批量组装，支撑大量星座建设。

地面段方案我就不详细说了，这里我想跟大家说一个用户侧的特点，就是我们想开发一个小口径的用户站，这样大家可以直接获得卫星遥感数据的传输。

整体来说有这样一些数据指标我们最低降到200公里的轨道进行工作，运行寿命不少于五年，可以实现一舰多星的高密度发射。

关于低成本、高分辨率，这里可以给大家一些分析结果，如果实现0.5米高分辨率，对光源相机来说，口径传统500毫米缩小到300毫米，重量由50公斤减小到20公斤，成本降至一半，交付周期缩短一半。未来可采用3D打印一体成型反射镜相，实现批量化、降成本。

同时我们开发了多种类型的用户站，可以实现向用户进行快速传输。用户侧来说，他有很多的遥感需求，一方面我们及时响应用户的需求，如果用户有对某些热点地区观测的需求的话，他可以采取一键式方式对系统提出申请，系统可以向客户进行推送。早期我们一些特别着急的结果，我们可以通过北斗短报文的方式直接推送，并根据用户自主规划过境传图。

当然，如果要构建这样的系统，肯定需要有很多的技术突破的，这里我们也做了总结，无论是从卫星的总体设计还是自毁控的设计，还有卫星的自主管理，以及数据实时分发等方面，都有很多的关键技术需要突破，所以这项技术对我们的高科技创新也是有非常好的牵引。

下面跟大家简要汇报一下我们后续的工作规划。我们分三步走：

第一步是要构建一个业务试验星，今年发一个业务试验星。今年首发的技术验证卫星，计划是9月份完成出厂，年底之前开展试验，这个卫星首先它的功能就是要证明我们在超低轨能够飞得成、能够控得住，能够用得了这样一些应用基础问题，同时还要对空间环境做相应的探测。这是我们今年首发星所携带的有效载荷和主要的技术指标，大概180公斤左右的卫星。在200公里高度可以实现0.4米的光学对地的分辨率，同时还携带了相应的环境探测载荷，可以对超低轨道环境进行相应的探测。

明年规划9颗卫星应用的示范，也就是说我们要通过星舰协同高效观测、星地协同对我们能不能在超超低轨实现面向大众的新型遥感生态这种业务试验，通过九星星座来开展试验，这里给出了各个星座的布局。

后面到了规模化组网阶段，主要是瞄准两个里程碑，一个是从2026年开始，基于前面1+9的技术成果，来聚焦形成全球半小时重访能力。2031年开始进行升级换代，这个主要是聚焦通过千颗规模的卫星，实现全球任意范围内分钟级重访的新型的产业生态构建，我们更多的不是说要搞一个遥感星座，而是希望在超低轨星域上打造出一个开放式的生态环境，我们构建的基础给大家提供共赢的平台，我们希望相关方能够共同的基于我们打造的超低轨的基础设施这样一个平台，来营造各自的产业生态，这也是我们的终极目标。

最后，想做一个总结，超低轨飞行可以有效的降低卫星的研制和发射成本，提升信息获取和传输的效率，也特别适用于卫星批量化生产和高密度发射。基于超低轨星座，我们希望构建新区域新质的空间基础设施，为用户提供感传算一体化、一站式解决方案，孵化卫星服务大众的新业态，拉动航天产业发展，服务人民美好生活。

我的报告就到这里，谢谢大家。