建設天基信息實時服務系統的設想

李德仁

空天是我們的戰略制高點。國家安全的概念在戰略上已經延伸至遠海、深空。美國將發展天基信息網絡與海陸空裝備列到同等重要的位置。海洋權益需要我們保護，尤其要在應急救援環節維護國土安全。目前美國從發現敏感目標到做出反應的時間控制在分鐘級，而我們要追求的目標是在最短時間內把解放軍每個軍種、每個部隊需要的信息“秒傳”過去。同樣的道理，我們的空天信息系統是要把老百姓衣食住行所需要的信息實時傳送到他們的手機上?？偠灾?，近年來，美國、歐洲等航天大國相繼發展一體化空間網絡，中國未來在這方面有必要且有可能很快提升。2015年，衛星研制、航空航天領域向民間資本開放，依靠國家力量和民間資本力量共同推進空天信息智能實時服務事業。這方面美國雖然走在前面，但也尚未建成實用服務系統，所以我們不能落后，我們要學習貫徹習主席的指示精神，到2030年左右，中國航天要躋身世界一流行列，引領世界航天的發展，這就是航天人要交給國家的答卷。盡管現在各國都在建設空天一體化網絡，但還沒有一個國家能夠把空天信息實時輸送到老百姓的手機上，發展機遇就擺在我們面前。我國現有的通信、導航、遙感衛星系統自成體系，孤立的運行和服務方式難以滿足經濟社會發展的需求，也難以實現市場化和國際化。要實現天基信息全天時、全天候、全地域服務，亟需構建與地面網絡深度耦合的集成化天基信息實時服務系統。

建設天基信息實時服務系統，是落實習主席軍民深度融合戰略要求的有力舉措，能夠支撐我軍未來在全球范圍內“能打仗”“打勝仗”。占領天基信息服務這一新型領域的戰略制高點，能夠推動我國衛星遙感、衛星通信、衛星導航等相關產業的集成創新發展。這一系統將有望帶動數千億元規模的服務產業。未來，“互聯網+天基信息實時服務系統”的發展目標是0.5米空間分辨率、全球目標優于30分鐘的時間分辨率、米級/分米級地面實時導航定位精度、覆蓋全球的語音視頻和圖像通信的天基移動通信。該系統有望實現衛星遙感、衛星導航、衛星通信與地面互聯網的集成服務，支持全球用戶在任何地方、任何時候的信息獲取、高精度定位與多媒體通信服務，并構成我國北斗衛星的低軌移動增強系統，建立我國全新的北斗導航衛星的全球增強系統，從而破解美國阻擾我國在海外建立地基北斗增強系統的難題。而這些目標的實現，要體現在國家支持下的市場化。國家科技計劃采取“后補助方式”，能有效鼓勵民間企業的積極性，保證老百姓的錢花到點子上。

利用低軌衛星上搭載星載GNSS接收機連續觀測記錄，結合激光測距等手段和現有地基增強系統，提升北斗衛星導航系統。需要解決網絡通信問題，滿足多源影像（視頻）信息傳輸、增強導航以及地面移動通信需求。針對衛星影像數據量大以及星上數據存儲、處理與傳輸的問題，需要研究一個手機外殼上的便攜式智能終端，這樣系統除向專業用戶提供服務外，還能夠向軍民移動終端提供定制化的智能天基信息服務。相應地，衛星也要進行基于多載荷的智能衛星平臺一體化設計。

相關技術儲備良好，比如基于長城背景字典的衛星視頻編碼技術，再如已經實現的從遙感影像大數據中自動搜索目標、對海洋時敏目標衛星實時檢測定位和自動變帶寬低軌靈巧通信衛星技術等，都預示著實現天地信息的組網有了很大可能性。國家的政策環境也在完善，國家出臺政策鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設，鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星，引導民間資本參與衛星導航地面應用系統建設。在人才隊伍方面，武漢大學已在三年前牽頭成立“地球空間信息技術協同創新中心”，與清華、北航和航天科技集團等共同合作，由我擔任主任，帶領著兩三百人的強大科研團隊一起攻堅。

從當前國家需求和國際高科技發展形勢來看，建設我國自主的天基信息實時服務系統，是實踐軍民深度融合戰略的重要途徑，也是落實《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》要求的有力舉措。鑒于西方國家尚未形成這樣的實用服務系統，我國應該抓住機遇，群力攻關，率先做出原創性的科技創新。

責編/張虹 楊鵬峰 美編/李祥峰 李智