【深探】天算星座落地桂林，华南唯一！

广西云-广西日报 记者 姜界峰  见习记者 罗丹

视频制作：广西云-广西日报见习记者 罗丹

《 广西日报 》2024年11月11日第8 版截图

如果把天上的卫星比作人的“眼睛”，那么地面站就像“大脑”，由它向卫星发“指令”，并测控和接收回传的数据，实现星地无缝对接。

如果把“大脑”同时搬到卫星上，结果会如何？

10月28日，桂林电子科技大学与北京邮电大学联合举行发布仪式，双方在桂林携手建设的卫星“大脑”——天算星座华南地面站正式启用，这也是该系统地面站网在华南地区的第一座大脑运算枢纽。

位于桂林电子科技大学校园内的天算星座华南地面站。桂林电子科技大学供图

“数据传输更快，处理分析更智能，卫星变更聪明了，会自己计算、选照了……”桂林电子科技大学天算星座项目总负责人、计算机与信息安全学院副院长何倩给出了答案。

空天经济是我国发展新质生产力的重要支撑，目前我国卫星互联网及低空经济人才仍较为匮乏。未来，这一区内外联手打造的教育科研实践平台，或将能更好地服务于教育教学和人才培养，为广西空天经济发展提供技术和人才保障。

让卫星变成“带翅膀的计算机”

在桂林电子科技大学花江校区的气象站旁，稳稳立着一个口径3.7米、高约4.4米的X频段卫星天线，这就是天算星座的地面站，科研人员用来与天上的卫星实时互动和“聊天”的枢纽。

何谓天算星座？

其是中国自主研制的一系列卫星系统，旨在为科学研究、地理测绘、环境监测等领域提供高精度的数据支持，是一个开放开源的空天计算在轨试验平台。

以往，遥感卫星只负责拍照，再把照片传到地面，地面人员接收信息后，还得摒弃无用信息才能进行综合分析，这样一来一回时间就变长了。

“而天算卫星可根据地面的需求，在太空中便可先进行AI推理，丢弃我们不感兴趣的低质图像和信息，再传回地面进行分析和计算。”11月6日，天算星座计划发起人兼首席科学家、北京邮电大学计算机学院院长王尚广接受记者采访时说。

“最大的特点，就是让卫星变成带翅膀的智能计算机。”何倩打了个比方。

据介绍，天算卫星系列已用到了华为大力研发的“边缘计算”系统，这就好比神经系统得到升级，许多简单任务不再需要中枢遥控，卫星在天上就能根据地面需求智能分析、直接计算。

“通过卫星与地面站协同推理，计算精度提升了50%以上，卫星回传数据量可减少90%。”王尚广介绍，天算星座的技术可应用到社会经济发展的各个领域。

尤其在洪涝灾害应急响应中，可显著缩短从获取灾区图像到生成监测报告的时间。“从通常的1天缩短到1小时，从而极大地提高了应急响应水平。”此外，该技术还可按需更新，通过在轨AI训练与推理，比较暴雨前后图片，发现山体坍塌风险，提前发现地质灾害隐患，并进行预警。

“北邮一号”卫星实物。北京邮电大学供图

更值得研发者们骄傲的是，该平台通过对卫星智能化、服务化、开放化设计，聚焦新型网络计算、融合服务计算、分布式智能计算等方向，构建产学研用的空天计算在轨试验开放开源平台，为推动我国6G网络、卫星互联网等技术发展提供技术支撑。

目前，天算星座一期6颗卫星已经发射完成，二期建设24颗卫星已经启动，首批卫星预计将于年底发射。

天算星座何以落地桂林

一站“链”天地，“对话”星地间。

“能落户桂电，是我们的荣光。”每次看着装配在校园里的地面站，桂电校长张文涛心情都尤为激动。他告诉记者，地面站是卫星通信系统中的重要组成部分，为星地无缝对接打造最强大脑，提供了坚强后盾。

作为我国“四电四邮”大学之一，桂电有这样的底气。该校拥有测控技术与仪器、通信工程、信息与计算科学等王牌学科，电子信息领域特色鲜明，且技术研究氛围好，能为地面站的运行和运维提供充分的技术保障。

早在2022年4月，桂电就成为天算星座首批联盟成员单位，与北邮王尚广教授团队共建天算星座卫星联调平台。

“一所学校的底蕴，是我们与之合作的重要考量因素。”北邮副校长黄善国表示，桂电已成功参与了首颗卫星（北邮一号）的研制。

同时，广西也是卫星地面站建设的一块“福地”。

“我国卫星地面站的布设，选址上很有讲究，一般以西北、东北、南方的‘大三角’布局为基础，以最小数量地面站，实现最大卫星覆盖能力和跟踪时长。”记者采访中，长沙天仪空间科技研究院有限公司副总裁陈险峰介绍，桂林是一个旅游城市，重工业极少，电磁环境相对纯净，因此成为地面站网选址中部署在南方的优越位置之一。

一个科研平台的建设，能够有效促进新型网络计算、智能服务和信息安全的研究发展，为国家航天事业和地方社会经济发展作出重要贡献。这是科研工作者们的初心和为之奋斗的方向。

2023年1月，何倩教授团队参与研制的天算星座主星“北邮一号”发射升空，为推动空间科学与技术进步，该校承担了天算星座华南地面站建设和运维任务。

团队成员正在开展“北邮一号”卫星热真空测试。 北京邮电大学供图

目前，桂电计算机与信息安全学院安装部署了“空天一体化计算平台”，且已完成计算平台的初步建设。建成后，可支持匹配接收、发送天算星座试验星、“北邮一号”等先导星及后续卫星的遥测、遥控数据及试验载荷数据。

未来，该空天一体化计算平台将成为天算联盟华南枢纽站。通过这一平台，双方能够更高效地收集、处理和分析来自太空的数据，推动卫星互联网、卫星计算、智慧海洋、遥感等多个领域的技术突破和应用创新。

“天上的计算”前景广阔

如今，地上的计算，如超级计算机、大型计算机以及手机等小的计算单元蓬勃发展。然而，推动卫星这一“天上的计算”，仍任重道远。

“也正是因此，这项工作的前景广阔。”王尚广认为，国内外一直在卫星方面开展研究，中国是后起之秀，但存在体制机制和技术创新突破两方面隐忧，地面站也很少。“定位面向国家需求，瞄准国际前沿，立足产学研用，争创国际领先，这是我们的初衷。”

那么，天算星座华南地面站的下一个机会在哪里？

陈险峰认为，地面站的建立与启用，将有力支撑卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程中心的建设，借助天算星座及华南地面站新技术研究的辐射带动，有望成为广西发展新质生产力的亮点和推动者，在AI智能大模型、6G技术、宽带卫星互联网等一系列新技术上发挥越来越大的作用。

目前，我国卫星互联网及低空经济人才匮乏。“桂电可通过地面站这一教学科研实践平台，提供能触及低空技术、卫星互联网技术的卫星技术，以更好地服务于教育教学和人才培养。”王尚广说。

“地面站为我们在计算机相关领域的发展提供了支撑平台和丰富数据，支持了遥感、通信、计算科学等领域的研究和教学工作。”张文涛表示。

这也是国内高校在卫星技术领域科研工作的一次重要探索与贡献。

“桂电和天算联盟需充分利用地面站，做好卫星大数据分析、处理，并与国内其他地面站合成‘数传网’，为广西乃至全国的应急救灾救援、国土资源监测等提供服务。”王尚广指出，未来几年，国家重点发展的低空经济将迎来爆发期。桂电可利用地面站等基础设施，做好监控、测控、防护、检测等方面技术支撑，为广西低空经济发展提供更好的保障。

未来，桂电将继续建设和运维好地面站，加大对空天地一体化网络、天算云原生边缘计算、卫星安全计算等技术研发，聚焦应急通讯、生态监测、防灾减灾、城市建设等领域，为广西地方经济和我国航天强国事业做出新的贡献。