+ 趙軍鎖 中國科學院軟件研究所
小衛星的普及將催生更大的市場和機遇
+ 趙軍鎖 中國科學院軟件研究所

小衛星,特別是軟件定義小衛星代表著航天發展的未來,就像計算機工業從大型機時代步入PC時代,從PC時代步入到智能手機時代一樣,衛星產業正在重復著計算機產業曾經走過的道路。以前衛星的主要用途是軍事,今后將以民用為主,而民用市場要大得多,但民用市場對價格是十分敏感的,所以必須大幅度降低衛星的研發成本。
為了降低衛星的研發成本,縮短衛星的研發周期,最有效的方式就是把衛星最大程度的軟件化,因為只有軟件的復制才能做到零成本。目前,計算能力的大幅度提高,為發展軟件定義衛星創造了必要的條件。軟件在未來小衛星中的地位和作用,或許就像Android在智能手機產業中的地位和作用一樣,事實上,小衛星在設計和生產上也的確可以大量借鑒和使用智能手機的設計思想、技術和工藝,用這種方式生成的小衛星、微納衛星可以稱之為手機衛星——PhoneSat,相信“手機衛星”將成為小衛星的一種重要形式。
作為國內一家專業的軟件基礎理論和高技術研究所,中國科學院軟件研究所(以下簡稱“軟件所”)的定位是“不做衛星,只做軟件”,為航天器的研制提供全面的軟件支持,進而降低航天器的研發成本。軟件將在小衛星的未來發展中發揮重要的作用,就像Android在智能手機的設計與生產中發揮的作用一樣。
軟件所目前正在研制一系列的“軟件星”,其優點是能夠像更新智能手機軟件一樣對衛星的軟件進行更新,只要加載了不同的APP,衛星也就具有了不同的功能。軟件所還籌劃建設一個“軟件衛星開放創新平臺”,開發“航天應用”,并設立一個“航天應用商店”,以便吸引更多的科研人員參與到航天產業中來,從而實現“Anyone can fly their app in the space”這樣一個宏大的目標。
對于通信小衛星星座要面對頻段資源問題,我個人認為“認知無線電”技術能夠提供理想的解決方案,另外,其他新技術的出現,例如“THz”、“量子通信”等也將為這個問題的解決提供嶄新的技術途徑。
小衛星可以有很多的用途,它能以更低的價格補充、增強或者替換傳統衛星的通信、導航、遙感等功能。通過發展小衛星,把服務質量和時間分辨率、空間分辨率提高到一定程度之后,“通、導、遙”市場將發生質變,前景非常廣闊,就像計算機的普及推動了社會的發展一樣,小衛星的普及將催生一個更大的市場,它對人類社會的影響將超乎人們的想象。
曾有人擔心,如果小衛星的門檻大幅度降低,會造成過度供應,供大于求。在計算機發展的初期,也產生過類似的憂慮,當時一些知名的專業人士甚至預言,“或許15臺計算機就能滿足全世界的需要”。市場需求是無限的,現在已經不是需求牽引技術發展的時代了,而步入了技術引導需求的時代。在計算機、互聯網發展初期,預測不到“云計算”、“大數據”、“亞馬遜”、“阿里巴巴”等等出現,在小衛星領域,亦不應該將未來限定在某個框框里。

“通過發展小衛星,把服務質量和時間分辨率、空間分辨率提高到一定程度之后,“通、導、遙”市場將發生質變,前景非常廣闊。”
注
中國科學院軟件研究所(以下簡稱“軟件所”)是一所致力于計算機科學理論和軟件高新技術的研究與發展的綜合性基地型研究所,以多個國家重點實驗室、國家工程研究中心為龍頭基礎前沿研究、軟件高技術研究和軟件應用研究三大科研體系,建立了計算機科學、計算機軟件、計算機應用技術等重點學科領域和相關學科方向的學科布局。軟件所人秉承“創新求實,永競一流”的精神,櫛風沐雨、披荊斬棘,不斷邁上新的臺階。