从“功能单星”到“智能星云”:百余名低空工作者想把“数据中心”搬进太空

图片来源:通义万相 AI生成
云“飞”上天?这不是科幻片,而是正在发生的现实。当电力从“电网”来成为共识,数据从“太空云”调用也正成为新常态。
一、“感知、通信、计算、智能”四位一体:为什么要建太空云?
5月9日,浙江桐乡乌镇互联网国际会展中心,为期两天的中国第二届空天信息技术大会正式启幕。本届大会以“空天‘桐’想,星云共生”为主题,汇聚了来自全国科研院所、高校、航天企业及政府单位的2000余名专家学者和行业代表,围绕商业航天、空天信息、低空经济等前沿领域展开深入探讨。
在开幕式上,中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)联合百余家单位,共同发布《共建“太空云”生态倡议书》,提出共建千星规模“太空云”生态,合力打造世界领先的天基信息服务系统。
什么是“太空云”?它的全称是“天基信息服务系统”,构想的核心理念是将数据中心直接搬到太空。空天院院长付琨在大会上以“太空云系统概念、关键技术与研究进展”为题作特邀报告,系统阐述了“太空云”的概念体系与技术框架,梳理了在基础硬件、基础软件、星上智能等七大技术挑战上的进展,并首次提出了分布式空天大模型。
直白地说,传统卫星的运作模式一直存在物理瓶颈。过去,一颗遥感卫星必须等待飞过地面站上空,才有机会把采集的数TB原始数据从几万公里高的轨道“扔”回地球站,经过数小时甚至数十小时地面传输处理之后,最终结果才能送达用户手中。这就是典型的“地面集中控制、单星在轨观测、数据回传处理”模式。
“太空云”则试图彻底推翻这套架构。它以“感知、通信、计算、智能”一体化技术体系为基础,将分散的遥感、通信、算力等天基资源有机整合。通俗理解是——将无数颗功能不同的小卫星,像一台分布式“太空计算机”一样联网。它们不再各自为政地打工,而是在轨道上直接完成智能协同和多源数据融合,只有最后的决策结果才需要传回地面。
二、首创“感知通信计算”一体化天基大模型
在第二届空天信息技术大会的演讲台上,空天院院长付琨发布了一个技术界少有的重磅信息:空天院团队已成功攻克“太空云”基础硬件、基础软件和星上智能等七大核心关键技术,率先提出分布式空天大模型概念并给出了全新研究进展。
付琨在大会特邀报告中系统阐释了这一大模型的底层技术逻辑——“太空云”将云原生理念从地面延伸至太空。星上搭载的显卡和处理器具备直接处理遥感数据的能力,各卫星可在轨运行轻量化深度学习算法。当多颗卫星在轨完成智能推理与数据融合后,最终结果通过星间链路汇集并压缩为微小的数据包下传。与过去只能被动“拍照”和“存储”的传统卫星相比,这种在轨AI能力正在把每一颗卫星变成智能节点,最终数百颗“智能星”联合组成一套在轨大脑集群。
中国科学院院士吴一戎则在倡议发布时直接表态:这项事业是系统性、长期性、开放性的,必须举全国之力,广泛汇聚地方政府、行业用户、高等院校、科研院所、商业航天企业和产业基金等各方资源,联合制定标准,共同培育和形成可持续发展的产业格局。
“太空云”生态倡议核心内容一览
倡议方向 核心任务 凝聚行业共识 依托太空高速通信网络和“太空云”平台,有机整合各类太空资源,构建在轨一体化智能服务体系 共建标准规范 联合制定星间互联、载荷接口、数据产品、算力服务、系统安全等统一标准,打造开放兼容技术底座 促进互联互通 鼓励卫星运营单位将卫星接入“太空云”,探索“即连即用、按需服务”运营模式 深化示范应用 聚焦重点行业和新兴产业,推动“太空云”成果在应急减灾、低空经济、6G等方向快速落地
三、星云融合为“眼”:低空经济装上全天候天基信息服务系统
如果说“太空云”的最终应用谱系是一棵根系分布广泛的树,那么“低空”和“6G”无疑将是两枝最粗壮且生长最快的枝杈。
低空飞行器和地面控制之间一直缺少一张足够强壮、全天候可用的信息网。无人机在偏远地区飞行时靠c波段的通信带宽不够支撑实时高清回传;飞行器在航线密集的城市上空极易遇到信号盲区;最重要的实时三维地图、近实时光学影像、风暴云团动态追踪等核心信息,一直存在分钟级甚至小时级的更新差距。
“太空云”的特殊价值在于,它可以在这些空白地带铺开一张天基信息网,成为真正可供低空常态化飞行的“信息主路”。《倡议书》明确其具备“厘米级定位和毫秒级更新”的潜力,可为无人机物流、城市空中交通等低空经济关键场景提供强力支撑。
具体而言,“太空云”对低空经济的赋能至少体现在三个维度:
立体“导航仪”——厘米级三维地图的实时进化。无人机配送的航线规划不能停留在“平面路书”,它需要厘米级精度、随时更新的三维实景地图。过去,这类数据依靠定期更新无人机航拍或购买商业卫片或许足够,但爆发之后的数据更新频率必须从天级压到分钟级。“太空云”的数据湖中组合了遥感卫星、通信卫星和算力卫星,意味着三维数据的时空分辨率有望实现跨越式的代际提升。
实时“气象员”——分钟级预警背后的卫星感知网。低空飞行器对风切变、低云、强对流小尺度气象的敏感度远高于大型民航客机。东莞首笔“低空经济气候贷”精准揭示了气象基础设施在产业信用体系中的重量级,而“太空云”正是低空气象数据补完天基拼图中的核心维度。当气象卫星、光学卫星等多源数据直接在轨融合时,对流云团在10分钟后将覆盖航线,信息几乎可以无缝推送到飞行器的前端智能系统上。
最可靠的“空中交警”——通感一体化与管制新范式。低空空域管制的众多难题之一是感知追不上。5G-A低空智联网联合“太空云”的星上算力,可构建空天地协同感知网络:低空飞行器通过5G-A网络与地面管制中心保持通信,而太空中的“太空云”集群从高空视角补充感知——当上百架无人机在同一城市群上空运行时,空域感知融合后的全局态势图有效消除了低层级单站感知的碎片盲区。
四、从“千星”部署到“太空6G”的规划起点
在地面6G的顶层设计中,“空天地一体化”被反复强调为关键架构。而6G也把“太空云”这只新变量纳入其中——空天院院长付琨在大会报告中特别提到,在“太空云”技术框架之上,星地融合通信协议、空间网络交换、星间激光链路等一批通信基础设施的关键技术正被摆上更紧迫的日程。
中国科学院院士孙胜利、邓云凯、何元智,中国工程院院士邓中亮等也围绕空天通信与信息网络等在大会主旨报告中带来最新进展。当6G的电磁波最终划破大气层向地面终端投送通信数据,其可靠性要求和成本控制的上限,都取决于太空云的算力支持水平和在轨数据调度质量。
在此背景下,从“太空云”到试验网的路径也明确了时间框架:倡议书签署后,“太空云”生态已从企业试点升级为集中多方资源的国家级工程,2026至2030年被定义为实质性建设与“千星规模”部署的五年窗口期,接下来将集中落地建设资金、产业链订单与专项政策支持。
2025年7月的空天信息大会上,中科曙光、中科星图等企业已提前展示了自己的太空云布局雏形。时隔十个月,百余家科研院所、航天企业及高校纷至沓来签署倡议书,形成一个横跨国企、科研、民营领域的“超级朋友圈”。
中国科学院院士吴一戎的表述直接划定了建设时长维度:共建统一标准、培育可持续产业格局,必须在接下来几年内集中攻坚完成。而这套将数据中心搬入太空的巨大工程一旦成真,将重构应急减灾、商业航天、低空经济和6G的信息服务架构——不再把卫星当作飞行数据仓库,而是让上万公里之外的卫星成为一个在轨数据智能节点。
从业者三点判断
低空飞行器的“感知依赖”正在从地面基站迁移至天基轨道。“太空云”倡议中提到的“厘米级定位、毫秒级更新”能力,将在2027年前后改变低空物流、城市空中交通和无人系统调度等信息依赖频率过密的瓶颈。对于低空运营企业,建议提前评估天基信息接入成本,并将“天基信息融合能力”纳入下一代机载计算模块的选型标准。
卫星数据从“小时级”到“分钟级”的迭代速度直接决定了低空飞行器的避障可靠性。没有实时三维地图和气象预警,低空飞行难以从“示范场景”走向“常态化高频运营”。高精度数据闭环一旦通过“太空云”加速,城市低空密集运营的管理成本将可能不再线性增长;反之,企业若要独立采购高频遥感数据,自建天基处理方案的成本将被拉大。
低空数据与天基资源的标准化对接迫在眉睫。“太空云”明确提出联合制定星间互联、算力服务等统一标准的倡议。建议正在布局低空数据中台的企业,提前关注“太空云”标准体系建设进度,主动适配天基数据接口,以避免未来因标准切换产生二次开发成本。
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本文内容综合自中国科学院空天信息创新研究院、科技日报、人民网等多家权威机构及媒体公开报道,具体倡议细节以正式发布的《共建“太空云”生态倡议书》为准。
信息来源:中国科学院 科技日报 人民网 搜狐新闻 光明网 东方财富网 科学网 搜狐财经 浙江之声 等
