上海诞生中国首个太空智驾大脑 卫星可自主避障

卫星搭载“华山”大模型实现自主决策运行模拟图

随着太空环境日益拥挤，航天器与空间碎片数量激增，卫星之间发生碰撞的风险正不断攀升。近期，神舟二十号飞船返回舱舷窗因碎片撞击出现裂纹，不得不推迟返航，这无疑是一次严峻的现实警示。

那么，如何让卫星具备“智能驾驶”能力，主动规避太空“交通事故”？答案或许就蕴藏在中国首个面向大规模卫星星座的“太空智驾大脑”中。西安中科天塔科技股份有限公司上海团队近日宣布，该套系统已研制成功，最快于今年年底进入在轨验证阶段。未来，卫星有望像自动驾驶汽车那样实现自主感知与智能决策，不再完全依赖地面遥控。

轻量化改造：将大模型“搬”上太空

全球商业航天正高速发展，在轨航天器数量急剧增加。传统依赖地面指挥逐一控制的模式已难以满足高密度避障需求。航天器亟需更自动、更智能的“大脑”来应对碎片碰撞风险。

中科天塔自2024年起在上海组建天塔算法团队，着手研发航天领域私域大模型“华山”。作为我国首个专为航天应用打造的大模型，它目前已接入并管理超过100颗在轨卫星——工程师只需通过自然语言下达指令，系统即可辅助完成轨道计算、故障诊断、任务规划，甚至自动生成卫星控制代码。本次发布的“太空智驾大脑”正是以“华山”大模型为核心。

将大模型送上太空的最大挑战在于卫星上有限的算力。中科天塔总经理曾伟刚指出，地面成熟的AI模型所需算力规模与功耗远超卫星平台承载极限。此外，太空中的强烈辐射以及-40℃到60℃的剧烈温差，使得多数地面方案无法直接应用。为此，团队研发了专用硬件平台，对大模型进行轻量化改造，最终使卫星能够依靠自身算力实现自主决策。

卫星搭载“华山”大模型实现自主决策运行模拟图

目前，“太空智驾大脑”的两款核心原型设备已完成研制，均能满足相关计算需求，其中一款功耗仅约30瓦。未来，团队计划将这两类技术融合至单一芯片中，直接搭载于卫星，实现星上智能运行。据悉，该系统将在在轨验证成熟后逐步推广应用，为我国大规模卫星星座建设及未来太空交通管理提供技术支撑。

产业链协同发力，为“太空智驾”铺路

然而，要让卫星真正实现“智驾”，仅有“大脑”远远不够，还需要足够敏锐的“眼睛”。中国科学院西安光学精密机械研究所副所长邵晓鹏表示，未来的卫星不仅要“看得见”，更要“看得懂”。

长期以来，航天光学系统面临高性能与低成本难以兼顾、轻量化与高可靠性难以平衡等矛盾。同时，海量遥感数据受限于星地通信带宽，常常无法及时回传。以一颗亚米级遥感卫星为例，日均可产生TB级原始数据，但实际下传量往往不足10%，且超过70%的宝贵带宽资源被云层、海洋及暗背景等无效信息占用。

针对这些痛点，西安光机所研发了一款新型太空相机，目前已完成在轨验证。该相机融合人工智能与先进光学技术，成本有望降至现有产品的二分之一至五分之一，重量和体积则可缩减至现有产品的三分之一。

如此大幅度的提质增效，源于设计理念的范式变革。邵晓鹏解释，他们跳出传统范式，利用计算成像将部分物理加工问题转化为信息处理问题——在硬件端降低透镜加工难度、减少镜片数量，在软件端运用AI算法补偿硬件误差，提升系统性能。最终，这台新型“智眼”让卫星不仅能拍摄清晰图像，还能“看懂”内容，剔除无效信息，优先提取关键数据下传。

此外，中科天塔还发布了新一代星载激光通信终端，借助其构建高速、安全、智能的卫星星座在轨管理体系，并与西安光机所及产业链伙伴共同推进以“天地一体、软硬一体”为目标的“太空智驾”布局。曾伟刚透露，近年来上海松江区持续推动卫星互联网产业发展，中科天塔相关大模型及星载系统研发团队也已落地松江。