当大家还在讨论地面大模型算力瓶颈的时候,一场发生在低轨轨道上的技术试验,正在悄悄改变卫星的工作方式。9 月 20 日,力箭一号遥十八运载火箭完成发射,鹏城首发星,也就是鹏城南科一号顺利进入预定轨道。这颗由鹏城实验室牵头,联合银河航天、南方科技大学等多家机构在深圳协同研制的 150 公斤卫星,最核心的突破,就是把 AI 算力直接部署到太空,实现 “通感智算” 一体化在轨验证深圳特区报。
长久以来,卫星更像一台悬浮在天上的高清相机与信号转发器。不管是遥感拍摄的影像,还是采集到的各类环境数据,卫星只负责采集,所有原始素材都要完整传回地面站,再交由地面服务器做解析、识别、筛选。这就带来两个很现实的难题:遥感单次任务生成的原始数据体量巨大,动辄超过 20G,星地传输带宽有限,大量无效画面占用宝贵的通信资源;数据传回地面再处理,往往要耗费半天甚至更久,遇到山洪、森林火情这类应急场景,时间窗口十分宝贵,延迟会直接影响处置效率央视新闻。
鹏城南科一号的思路,是把一部分地面机房的计算能力搬到轨道上。卫星搭载星载 AI 智算载荷、100Gbps 高速星地激光通信模块,同时在国内首次将 5G NTN 基站和核心网完整部署在星上。简单来说,卫星拍到图像之后,不需要把全部原始影像传回地面,星上 AI 可以直接完成目标识别、分类筛选,只把有价值的目标信息、坐标和精简图像回传,原本几十 G 的原始数据,经过在轨智能处理后,回传内容压缩到仅 2 至 3 兆,大幅减轻星地通信压力,数据响应速度压缩至分钟级,这对于防灾减灾、生态监测等场景意义显著。
鹏城实验室宽带通信研究部空天所所长王野提到,这颗卫星的设计目标,是在传统通信卫星的基础上拓展单星能力,提升整个天基基础设施的综合效能。卫星不再只是单纯的信号中转站,而是变成可以感知、通信、思考、计算的空间信息节点。未来规划的鹏城天马星座,一共由 9 颗卫星组成,鹏城南科一号作为首发试验星,承担在轨验证任务,搭建一个开放共享的低轨在轨实验平台,供高校、科研机构和企业持续测试空天融合新技术,为后续 6G 空天地一体化网络打下基础鹏城实验室。
当然,太空算力这件事,远没有地面数据中心那么轻松。太空环境里的高能粒子会干扰芯片存储,没有空气散热,硬件功耗、体积、重量都受到严格限制,星载 AI 芯片必须在严苛环境下稳定运行。现阶段,鹏城南科一号本质仍是技术验证星,不是成熟商用产品。它的核心任务是验证整套通感智算融合方案,验证星上 AI、星地激光通信、5G 非地面网络协同工作的可行性,距离大规模组网、大范围落地应用还有一段路要走。
放眼全球,不少科研团队都在探索星载 AI。过去卫星的逻辑是 “天上采集,地面计算”,而智能卫星的新范式,是 “天上采集,天上计算,按需回传结果”。这个转变,会重塑卫星互联网、对地观测的应用模式。除了应急救灾,这套技术未来还可以用于城市环境监测、自然资源普查、海上目标监测等场景。低轨卫星星座搭配在轨算力,能够摆脱对地面算力中心的强依赖,在地面网络难以覆盖的偏远区域、海洋区域,提供低时延的智能感知服务。
粤港澳大湾区正在成为国内商业航天和空天智能技术的重要策源地。依托深圳的电子信息产业、高校科研力量,产学研协同攻关,从芯片、通信载荷到整星集成,形成完整的创新链条。鹏城南科一号入轨,代表国内空天智能技术迈出关键一步,但太空 AI 的普及,还需要持续解决芯片抗辐照、星间协同、星座组网、成本控制等一系列工程难题。
可以预见,接下来几年,会有更多搭载星载算力的试验卫星陆续升空。太空 AI 不是一夜之间落地的黑科技,而是一步步在轨试验迭代出来的长期赛道。当越来越多卫星拥有在轨智能处理能力,天基网络才会真正从 “传信号” 升级为 “提供智能服务”,打开空天信息产业的全新想象空间。
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