随着卫星遥感、通信与导航等应用不断向高分辨率、多频段、快重访方向演进,轨道端数据量呈指数级增长,传统“先采集、后下传、再处理”的链路模式在时效性、带宽成本与安全性方面的矛盾日益突出。
业内普遍认为,提升在轨计算能力、将部分数据处理与智能决策前移到天基侧,正成为商业航天从“发射能力竞争”转向“服务能力竞争”的关键赛道之一。
问题在于,当前卫星端智能推理面临两类现实约束:一是算力不足,复杂任务需要更高吞吐与更低时延,而轨道端功耗与散热条件严格受限;二是显存受限,大模型与多任务并行推理对存储提出更高需求,易造成模型装载困难、推理效率下降。
算力、存储与能耗的三角矛盾,使得天基智能应用在工程化落地中常被迫“降模、降精度、降频率”,影响业务连续性与服务质量。
从原因看,一方面,航天器平台长期强调可靠性与长寿命,硬件迭代节奏相对缓慢;另一方面,卫星端应用开始从传统信号处理向目标识别、变化检测、事件触发等智能任务扩展,对芯片架构、软件栈与模型适配提出系统性要求。
与此同时,国际产业链不确定性增加,促使行业加快构建可控可用的天基计算生态,推动关键部件国产化、工程化与规模化应用。
在此背景下,记者从开普云参股公司星凡星启获悉,围绕天基算力卫星需求,公司首发推出全国产“XH3118卫星算力模组”。
据介绍,该模组通过自研混合精度量化模型技术,支持INT2/3/4/6多精度混合推理,在同等功耗条件下实现推理能力显著提升,同时将大模型显存占用降低约50%,以更适配卫星端资源约束。
企业方面认为,这类工程化产品的落地,有助于突破传统卫星推理芯片“算力不足、显存桎梏”的瓶颈,为在轨智能处理提供更可用的算力底座。
影响层面,算力模组的规模化应用有望推动“天数天算”从概念验证走向组网部署:一是提升数据就地处理能力,减少无效数据下传,降低链路压力与总体运营成本;二是提高任务响应速度,在灾害监测、应急救援、海洋与林草巡护等对时效敏感的场景中,支持更快的事件识别与指令闭环;三是增强服务形态创新空间,推动卫星从“数据提供者”向“能力提供者”转变,带动遥感大数据、在轨智能分析等新型服务模式发展。
同时,面向低空经济与空天一体应用,天基算力与地面、空中节点协同,也为跨域感知与计算调度提供新的技术路径。
对策上,业内人士指出,天基算力从单星能力走向网络能力,需要“硬件—软件—标准—运营”一体化推进:其一,持续完善自主可控的芯片与模组体系,强化在轨可靠性验证与全寿命周期管理;其二,构建面向卫星端的轻量化推理框架与模型工具链,降低应用迁移成本,形成可复用的软件生态;其三,推进算力、带宽、存储等资源的标准化描述与可调度接口,支持跨星、跨轨道、跨业务的协同;其四,建立面向商业模式的任务计费、服务质量评估与安全合规机制,使“算力即服务”的天基应用具备可持续运营能力。
值得关注的是,此前由国内商业航天企业国星宇航牵头,联合之江实验室、星凡星启等54家生态伙伴发起“星算计划”,显示产业链正以生态化方式加速协同,推动关键技术从试验走向工程应用。
前景判断方面,随着更多高分辨率遥感卫星与新型通信卫星入轨,天基侧的智能计算需求仍将快速增长。
未来一段时期,“在轨智能处理+天地协同调度+算力网络化供给”或将成为行业重要方向:一方面,天基算力将更强调可进化与可扩展,通过软件升级与模型迭代持续提升业务能力;另一方面,围绕数据安全、实时性与成本的综合优化,将推动在轨处理比例逐步提高。
可以预见,面向遥感智能解译、海量数据筛选、事件触发上报等应用,具备高可靠、高算力与可工程化部署能力的国产算力模组,将成为支撑商业航天服务能力升级的重要基础设施之一。
从跟跑到并跑,再到局部领跑,国产卫星算力模组的问世展现了我国航天科技的创新韧性。
在太空经济加速发展的新时代,这种以市场需求为导向、产学研深度融合的创新模式,不仅为商业航天注入新动能,更将为全球空间信息技术发展贡献中国方案。
随着关键核心技术持续突破,中国航天的智能化征程正开启崭新篇章。