专家：太空智驾时代将到来，卫星如同自动驾驶汽车

“太空智驾时代将到来，卫星和星座如同L4级自动驾驶汽车一样，在太空具备自主环境感知、任务规划和机动决策能力。”在5月28日上海举行的“好望角科学沙龙”上，中国科学院西安光学精密机械研究所（简称“西安光机所”）副所长邵晓鹏演讲表示。

西安光机所副所长邵晓鹏在沙龙上演讲

近年全球在轨航天器数量呈爆发式增长，然而，传统依赖地面站逐一管控的模式已难以为继，“太空智驾”的概念由此浮出水面。在上海市松江区九里亭科创街区举办的第十二期“好望角科学沙龙”，以“星际智控——太空智驾与遥感技术的产业共振”为主题，汇聚了航天领域专家，以及来自科创企业、投资机构与地方政府的近百位代表参会，共同探讨卫星和星座从被动响应向自主决策升级的技术路径与产业落地模式，为我国商业航天高质量发展提供专业思路与实践参考。

破解“太空智驾”技术难题

当前全球商业航天迈入了高速发展阶段，卫星在轨数量大幅增长，空间碎片撞击等安全事件频发，太空安全防护与卫星智能在轨管理，已成为行业发展亟待破解的重要课题。

邵晓鹏作为沙龙活动的主讲嘉宾，以《计算成像：重塑“太空智驾”》为题进行演讲。“AI+光学的新范式，将推动太空智驾发展进程”，他说，航天光学载荷正在从传统“精密机械”向“智能信息终端”转变。

他表示，航天光学系统长期面临着多重矛盾，包括高性能与低成本不可兼得，数据全量下传与实时响应受带宽制约，厚重防护与轻量化互相排斥等。更棘手的是，单颗亚米级遥感卫星日均产生TB级原始数据，但受限于星地链路带宽，单日实际可下传的数据仅几十GB——大量无效数据（云层、海洋、暗背景）占比超过七成，严重挤占带宽、拖累响应。另外，在轨算力同样是“一道坎”，地面成熟的AI模型所需要的算力，其功耗和体积都远超卫星承载能力。与此同时，太空辐射、零下40℃至零上60℃的温度交变等极端环境，更让地面方案无法直接移植。所以，“传统范式在纯物理域‘修修补补’，只能取舍，无法兼得。”邵晓鹏解释说。

而“AI+光学”推动了从物理妥协走向信息补偿。邵晓鹏说，打破僵局的思路来自一次范式转换——将物理加工问题转化为信息处理问题，在数字域实现系统优化与像质提升。这一思路的核心理论支撑就是计算成像。他打了个比方说：“不必把透镜磨到绝对完美，只需磨到‘差不多’，用算法来补足剩余误差。”这一理念与人工智能的结合，催生了“AI+光学”体系——物理域简化硬件（放宽精度要求、减少镜片数量），信息域用AI补偿（像差复原、智能识别）。据他介绍，西安光机所据此构建了理论层、技术层、应用层、生态层四层架构，从光学前沿理论、AI for Science到跨域理论突破，形成了系统化的学科布局。

真正的里程碑发生在2025年9月5日，谷神星一号遥十五运载火箭将开运一号（天雁28星）卫星送入太空，搭载了由西安光机所等单位共同研制的计算成像遥感相机（可见光波段全金属相机）。这是国内首次基于计算成像新型成像体制的演示验证试验——计算成像光学系统理论与计算域补偿协同创新技术模式，正式接受太空实战检验。这只“太空眼睛”结构简单，重量大幅减轻，面形精度大幅放宽，制造成本降至原来的1/5至1/10。初步在轨成像数据显示，在低信噪比条件下，计算复原后的影像细节与传统遥感成像模式基本一致，性能相当，验证了技术路径的可行性。

上天后，更关键的一步是让卫星不仅“看得见”，还要“看得懂”。针对星上算力匮乏的瓶颈，西安光机所科研人员提出了新方案：对地面大模型实施模型“剪枝”“量化”和“知识蒸馏”，形成轻量化模型。针对大规模星座协同需求，他们进一步提出三层星间协同架构：分别解决“路”“算”和“智”的问题。

“软硬一体、天地一体”的产业化路径

作为计算遥感成像领域核心科研力量，西安光机所长期深耕空间光学、光电感知与激光通信技术，持续推动前沿科研成果工程化、产业化落地。为加速科研技术走出实验室、赋能商业航天产业发展，西安光机所将西安中科天塔科技股份有限公司（简称“中科天塔”）作为商业航天领域的产业化平台。

中科天塔将自研航天大模型与星载激光通信深度融合，推动卫星运行实现智能自主化管理，在“太空智驾”上率先创新。在今年4月24日“中国航天日”，中科天塔首次公开发布了新一代星载激光通信终端，直观呈现产品在小型化、集成化、高性能等方面的显著突破，引发关注。

中科天塔总经理曾伟刚在沙龙上说，正联合西安光机所及产业链伙伴布局“太空智驾”，已完成能力全面扩容，以“天地一体、软硬一体”的全链条服务格局，形成“AI软件上天、激光硬件赋能”双向协同。将持续推进航天大模型研发与深度学习，以“太空智驾”前沿技术为大规模卫星星座保驾护航。其中，地面端以卫星在轨管理业务为核心，提供卫星测运控、健康管理、仿真训练、遥控作业自动化等全栈服务；星上端以新一代星载激光通信终端为核心，实现高速、安全、智能的卫星星座在轨管理。

中科天塔总经理曾伟刚在沙龙上分享

邵晓鹏表示，“AI+光学”将深度赋能太空智驾发展，开启航天服务从‘专业用户专属’向‘大众化普惠’的根本变革。

协同共建商业航天产业生态

本次沙龙由中国科学院物理所研究员、中国物理学会科普委员会主任魏红祥主持。现场，邵晓鹏、曾伟刚与上海航天技术研究院卫星运行监测中心副主任蔡先军、宁波智晖空间技术有限公司卫星平台总工程师刘哲、上海巡天千河空间技术有限公司总经理魏然等进行圆桌对话。大家共同围绕太空安全形势、AI与激光通信融合、商业航天生态构建等议题，展开深入交流、碰撞思想。

好望角科学沙龙圆桌对话环节

其中关于产业链分工的生动讨论，揭示了商业航天生态共建的深层逻辑。魏然发言介绍说，巡天千河定位卫星平台提供商，公司跟西安光机所、中科天塔、宁波智晖等都形成一定的合作关系。其制作的卫星平台已搭载过西安光机所等单位共同研制的计算成像遥感相机（可见光波段全金属相机），同时在雷达载荷方面与宁波智晖开展合作。相当于巡天千河研发的卫星是“底盘”，合作方产品是“乘客”。同时，巡天千河在测运控领域与中科天塔进行合作，致力于打通卫星平台、载荷与地面测运控的全链条服务。

现场嘉宾普遍认为，上海松江区在商业航天领域形成产业集聚优势、AI人才供给优势以及毗邻虹桥机场的区位优势，是商业航天人才创业的理想落点。在松江区未来产业版图中，以卫星互联网为代表的商业航天正加速崛起，当地聚焦“星、箭、端、网”全链条布局，全力打造“AI+空天地一体化”特色产业集群。目前，松江区卫星互联网产业发展基础扎实，依托“千帆（星座）”运营主体垣信卫星、卫星制造商格思航天等企业，已形成从卫星研制到应用服务的完整产业链。

据曾伟刚透露，中科天塔已在松江区成立子公司，位于G60科创走廊，深耕AI大模型软件，实现星座运测管理数智化赛道的领先发展。将深度联动松江产业链上下游资源，推动航天AI大模型在故障智能处置、轨道自主规划等场景深度落地，从而助力卫星从“被动遥控”向“自主智驾”跨越。

此次活动由中科创星科技投资有限公司、东壁科技数据有限责任公司、上海市研发公共服务平台管理中心和西安中科曲率引擎科技空间有限公司联合主办，松江大学城科创源、上海市松江区人民政府九里亭街道办事处、中国科学院大学上海校友会、上海市青年科技人才协会、上海未来启点社区等提供支持。