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【专家约稿】从 “提线木偶” 迈向 “天基智能体”:软件定义卫星与星上边缘算力驱动商业航天底层范式跃迁

【专家约稿】从 “提线木偶” 迈向 “天基智能体”:软件定义卫星与星上边缘算力驱动商业航天底层范式跃迁 软件定义世界
2026-09-07
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导读:软件定义天基边缘异构算力。

软件定义世界

刘光明  工学博士 | 软件定义卫星技术联盟执行秘书长

站在2026年回望,陡然发现,传统"造壳、冲天、传数据"的线性逻辑,正撞上物理极限的高墙“星地带宽有限、过站窗口短暂、数据下传动辄以小时计”,而AI对算力的渴求却呈指数级增长。当"把数据搬回地面"越来越难,"把计算搬上太空"就成了必然选择。让这一切成为可能的,正是"软件定义卫星"与"边缘算力卫星"两条技术路线的历史性汇流。

卫星正经历从"功能固化专用终端"到"软件定义+边缘算力驱动的天基智能节点"的范式跃迁。 在这场跃迁中,软件定义卫星技术联盟、北京太空算力创新联盟、上海太空算力产业生态伙伴构成三大产业组织支点;介方信息、星测未来、一苇宇航则分别扮演底层软件赋能者、边缘算力深耕者与太空智能基础设施破壁者的角色——组织与企业协同共振,正在重塑商业航天的技术版图与投资坐标。

从"功能固化"到"软件定义"的技术革命

传统卫星本质上是一个"提线木偶":功能在出厂那一刻就被硬件彻底固化,一旦入轨便无法更改。若设计有缺陷,只能整星报废;若需求变化,只能重新造星。在单星造价数亿、研制周期数年的传统范式下,卫星是一次性"赌注",而非可持续运营的"资产"。

软件定义卫星的思路,是把互联网产业最成功的经验搬上太空:以计算为中心,以软件为手段,采用开放系统架构,支持载荷即插即用、应用软件按需加载、系统功能按需重构,让卫星像智能手机一样被软件开发,像共享单车一样被应用调用。

天基综合信息系统全国重点实验室赵军锁团队是这条路线的国内开拓者——2018年发射的"天智一号"是全球首颗工程研制的软件定义卫星,其后天智二号系列持续迭代,天智星座规划以百颗级标准化智能卫星构建"全球共享星座"示范系统。

(1)软件定义卫星技术联盟:以开放生态破解垄断困局

软件定义卫星真正的产业价值,在于其催生的组织化生态。软件定义卫星技术联盟是理解中国商业航天"开放生态"路线的关键支点。

联盟成立于2017年9月9日,由来自中国科学院、国防科大、航天科技集团等28家单位共同发起,以"发展软件定义卫星技术,助力商业航天"为宗旨。联盟的发展轨迹呈现出清晰的生态构建逻辑:

  • 2018年:高峰论坛宣布天智一号研制进展,同年11月在酒泉成功发射。

  • 2022年6月(转折点):在高峰论坛上正式将"共建共治共享"确定为发展方向。

  • 2026年:据公开报道,联盟已拥有180余家成员单位,涵盖科研院所、高校、商业公司和应用企业。

联盟的运营模式具有颠覆性。传统商业星座通常由单一企业封闭建设,投资大、周期长、风险集中;而联盟推动的"全球共享星座"采取"联盟共建、资源共享、收益分成"模式,各成员按统一标准研制的卫星均可接入公共资源池,实现"超售"服务。赵军锁研究员将这一模式类比为网约车平台:"用开放对抗封闭,用共享对抗垄断"。

从产业意义看,联盟推动的软件定义技术落地将实现三个"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。这本质上是在卫星领域复刻Android生态的开放性与迭代速度。

(2)介方信息:软件定义载荷的底层赋能者

在联盟生态中,上海介方信息技术有限公司是软件定义底层能力在基础软件层面的民营侧供给者。这家成立于2015年的企业,自主研发了软件通信体系结构核心框架OpenSCA  SRTF核心框架、全生命周期集成开发工具链sdrIDE及高端硬件板卡,构建起从底层协议框架到开发工具再到硬件载体的完整技术栈。

软件定义革命的本质,是把卫星从"专用功能件"变成"可编程平台"。介方信息的核心价值在于解决了"软件定义"的操作系统层与开发工具链层这一"卡脖子"环节——其基于SRTF规范的软硬件一体化解决方案,将大量通用CPU、GPU、FPGA、DSP等处理器进行虚拟化封装,彻底屏蔽底层硬件细节与技术差异,让开发者可通过标准化的框架级操作系统直接开发"星载APP",大幅降低星上应用的开发门槛与迭代周期。

介方信息在航天领域的落地已取得标志性成果:其星载无线电载荷系统已完成发射,实现了我国首次在轨STRS-STI(空间电信无线电系统)相关验证。介方信息将OpenSCA适配到STRS-STI标准规范下,成功应用于星载无线电系统,实现了通过地面对星载无线电有效载荷的灵活管理和控制。作为软件定义卫星技术联盟 2018 年的常务理事单位,介方信息与天智生态形成底层能力互补,共同筑牢产业的基础软件底座。

"传感终端"升级为"边缘算力智能节点"

"90%的遥感卫星在天上是空转的。"这一判断道破了传统"天数地算"模式的痛点。海量数据只有不到5%能传回地面。在森林防火、洪涝灾害等时效就是生命线的场景里,这是不可接受的。边缘算力卫星的技术逻辑由此展开:"用计算换带宽、用算力换时延",从传输"像素"到传输"洞察"。

(1)星测未来:星溪系列,边缘算力的规模化验证者

星测未来科技(北京)有限责任公司是这一轮边缘算力爆发的典型代表。公司核心团队成长于清华大学"天格计划",提供全流程的星上智能应用服务解决方案。

"星溪"系列是理解星测未来技术路线的关键。星溪系列是通用星载边缘异构计算机,硬件采用FPGA-SoC+GPU-SoC的超异构计算体系和笼屉式可扩展架构;软件基于全栈Linux系统,支持在轨OTA更新。基于COTS(商用现货)器件的系统级加固设计,使传统算法和AI算法均可在轨运行。

星测未来用真实在轨数据证明了"商用先进制程芯片可以在太空中稳定运行"这一关键假设。2026年8月25日的长征六号丙一箭七星任务中,中科卫星与椭圆时空研制的4颗卫星,均搭载星测未来的天基计算载荷,4星共搭载8张先进制程GPU,在轨总算力达到2POPS。截至该时点,星测未来已累计实现37张先进制程GPU成功在轨,载荷成功在轨数量突破39颗——这是国内商业航天中极为稀缺的在轨算力资产。

更具产业意义的是,星溪04Pro-S275标准化产品已进入批产化阶段,单颗载荷算力达到275TOPS。载荷采用软件定义开放平台,支持搭载用户自研程序和算法。北部湾系列卫星搭载的多模态AI推理应用,模型最大参数量超过20B。星测未来在太空AI应用上的标志性节点包括:2025年将DeepSeek大语言模型部署到卫星上;2026年,部署在星溪04Pro天基算力平台上的模型在太空中生成了首张AI图片。

(2)一苇宇航:从天算星座走出的SpaceAIInfra破壁者

一苇宇航(北京)科技有限公司则代表了更上游的"太空人工智能基础设施"(SpaceAIInfra)构建者。这家成立于2025年2月的公司,核心团队来自北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室,是开源空天计算在轨试验平台"天算星座"的核心贡献者。

一苇宇航的差异化路径,在于"以软件定义硬件,用商业级器件实现宇航级可靠性"。其核心产品太空服务器,通过创新的散热特征感知热控架构使散热效率平均提升18%,配合首创的Rust星载双内核实时操作系统——该系统已在TY33卫星上累积超10000小时飞行经验,通过主备切换实现干扰的自动检测与恢复——将商用级和工业级系统可靠性提升至接近航天级水准。这套方案让单套计算载荷成本降低到传统航天级器件的十分之一,为万星组网扫清了成本障碍。

2026年6月29日,一苇宇航在2026全球数字经济大会·太空算力论坛上上线太空算力服务内测版——该平台把卫星、载荷、地面站和仿真资源纳入统一入口,贯通"任务自定义—仿真测试—上星执行—结果回传"全链路闭环。公司已构建起"硬件、软件、平台"三位一体的完整产品布局,坚持全国产化路线,TY45、TY46双星已实现200Gbps激光通信测试。

软件定义×边缘算力="天基智能体"

软件定义卫星与边缘算力卫星,常被误认为是两条平行赛道。事实上,它们是同一枚硬币的两面:软件定义解决"能力可重构",边缘算力解决"能力够强大",缺一不可。两者的交汇处,正在诞生一种全新的航天器物种——"天基智能体"。

各代表主体在融合图谱中各有定位:

  • 软件定义卫星技术联盟:以"共建共治共享"构建开放生态,提供"可重构+智能演进"能力。

  • 介方信息:以OpenSCA/SRTF/STI框架提供波形重构与软硬件解耦的基础软件层。

  • 星测未来:以超异构架构+软件定义开放平台+在轨OTA更新,实现"硬件可扩展+软件可部署+算力可调度"。

  • 一苇宇航:以"太空服务器+Rust双内核RTOS+天衍SDK+太空算力服务平台",构建"从载荷到服务入口"的全栈闭环。

融合的具体路径已经清晰可见:一是"算力即服务"模式兴起。 星测未来星溪载荷可将富余算力提供给第三方用户,提供通用大模型Token服务;一苇宇航的太空算力服务平台则将分散的卫星、载荷与链路组织、调度为可复用的服务。二是"AI模型上星"常态化。 数据在轨完成筛选、识别和推理,仅回传高价值结果,再经地面训练、更新形成闭环。三是"天基边缘计算+地面中心训练"的分层算力架构成形。 把地面云-边-端体系复制到太空:地面负责大模型训练,太空节点负责在轨推理与实时响应。

三大联盟组织与企业主体的协同共振

中国在这一赛道的产业生态,可以用"联盟组织网络打地基、商业企业冲商业化、地方政策抢卡位"来概括。三大联盟各自的历史脉络,恰好对应产业演进的三个阶段。

(1)北京太空算力创新联盟:从算力上天到体系化产业布局

如果说软件定义卫星技术联盟代表了"软件定义"路线的组织化成果,那么北京太空算力创新联盟则代表了"边缘算力"路线的组织化跃迁。

2026年6月29日,在2026全球数字经济大会·太空算力论坛上,北京太空算力创新中心正式揭牌,专家委员会与北京太空算力创新联盟同步成立。联盟首批意向成员单位达108家,涵盖高校、科研院所、央国企及民营企业。专家委员会汇聚了包括12位两院院士在内的30名专家。

北京太空算力创新中心落地海淀北京卫星小镇,定位为国内首个以拉通产业链、协同上下游为核心使命的太空算力创新平台,采用"公司+联盟"双轮驱动模式。中心围绕太空算力全产业链,系统布局六大攻关方向——太空原生算力芯片设计与研制、高性能超带宽太空算力载荷、卫星平台与地面验证基础设施、大模型部署与软硬件协同优化、天地一体云平台关键技术研发、卫星应用技术创新与场景验证,贯通"芯片—硬件—平台—智能—网络—应用"全栈协同。

在揭牌仪式上,集中发布了四项成果:太空操作系统开源标准体系、天算星座全新地面站启动、一苇宇航太空算力服务内测版上线、多项技术成果集中发布。王尚广主任表示,目前已开始有企业付费使用太空算力服务,"这标志着太空算力正从实验室逐渐走向商业化运行"。

(2)上海太空算力产业生态伙伴:从单点突破到体系推进

2026年5月16日,上海太空算力产业生态伙伴正式成立,首个重大产业行动"星枢计划"同步启动。这标志着上海在太空算力核心赛道实现了从"单点突破"向"体系推进"的关键跨越。

伙伴计划确立了"高校+科研院所+科技企业"的协同创新机制,在上海市经济和信息化委员会指导下运作。复旦大学为理事长单位,上海垣信卫星科技有限公司、中科天算(上海)信息科技有限公司、中国科学院微小卫星创新研究院为副理事长单位,上海星枢天算航天科技有限公司为秘书长单位。

"星枢计划"寓意星空的核心、算力总枢纽,旨在构建覆盖全球的天基智能计算网络,实现数据在轨处理、算力按需调度、服务实时响应,重点突破"天数天算"在轨智能处理关键技术。上海之所以能成为太空算力全产业链优势城市,在于其"火箭、卫星、终端、服务"全链条商业航天产业链已集聚各类相关企业超240家,具备年产60发商业火箭、800颗商业卫星的批量化制造能力。

(3)三大联盟的差异化定位与协同

将三大联盟置于统一坐标系中观察,其差异化定位清晰可见:

  • 软件定义卫星技术联盟(2017年成立):主攻"软件定义+开放生态+共享星座",解决"能力可重构"的组织化问题。

  • 北京太空算力创新联盟(2026年成立):主攻"太空原生芯片+算力载荷+天地一体云平台",解决"能力够强大"的体系化问题。

  • 上海太空算力产业生态伙伴(2026年成立):主攻"星载芯片+计算平台+星枢计划",解决"产业化落地"的区域协同问题。

三者并非竞争关系,而是沿着"软件定义→边缘算力→产业融合"的时间轴递进,共同构成中国太空算力产业组织化演进的三个里程碑。

是"硅基智慧"而非"钢铁巨构"

回望这十年,商业航天的上半场由"重型运载"与"巨型星座"定义,胜负手是钢铁与火焰;而下半场的胜负手,是由三大联盟所代表的组织化力量,与介方信息、星测未来、一苇宇航所代表的企业化力量,共同书写的硅基智慧。

这场融合的深层意义,不止于技术升级,而在于商业航天第一次拥有了互联网式的迭代速度与服务化的商业范式:能力可上注、算力可调度、波形可重构、数据即洞察、生态可共享。当"天上的事天上干"从口号变成基础设施,一个新的产业周期——"空天时代的新型信息基础设施"——已经开启。



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