大星座建設時代如何用好海量數據？

【環球時報赴珠海特派記者 樊巍】在俄烏、巴以等地區衝突事件，以及美國、加拿大等地的山火災害性事件中，以麥克薩科技和行星實驗室為代表的美國商業遙感公司第一時間拍攝到的現場態勢衞星圖片，使公眾看到商業遙感衞星的強大能力，也展現了衞星數據的社會價值。而在商業領域，基於衞星平台所產生的航天數據信息，也早已融入公眾生活，創造出巨大的商業價值。

“航天數據包括基礎數據和應用數據，基礎數據包括航天器地面測試以及在軌運行過程的數據，應用數據則包括通信、導航、遙感、科學等各類衞星載荷應用服務過程產生的數據。”國內商業遙感衞星公司天儀研究院創始人兼CEO楊峯近日在接受《環球時報》記者採訪時介紹稱，基礎數據能夠有效反映航天器地面測試及在軌運行過程中系統設計、元器件壽命及性能等能力及狀態，對於航天領域的技術創新、技術進步有着不可估量的作用。與此同時，航天基礎數據也可以支持基礎科學研究，如天體物理學、宇宙學等，推動科學發展。

而應用數據的使用範圍則更為寬泛。楊峯進一步介紹稱，目前最廣泛的航天數據應用就是以“北斗”為代表的衞星導航系統，其所產生的航天數據已完全融入了大眾消費、共享經濟和民生領域。此外，遙感衞星產生的航天數據，在農業估產、林業調查、環境監測等領域也有廣泛應用。“例如，遙感衞星數據可以用於地質分析、海洋環境監測、城市土地利用調查等，這些應用不僅提高了相關行業的效率，還帶來顯著經濟效益。”楊峯説。

隨着大型商業遙感衞星星座的建設，組網衞星數量越來越多、星座時空分辨率越來越高，所產生的海量數據如何處理成為制約商業衞星應用市場持續擴大的關鍵。為此，人工智能（AI）技術被引入到了航天數據處理工作中。

“人工智能目前在航天數據處理方面能執行包括自主任務規劃和處理分析大量成像數據在內的多項工作。”國內商業衞星公司微納星空副總經理孫鵬在接受《環球時報》記者採訪時説，人工智能的應用具體包括對成像數據進行自主任務規劃、智能壓縮、成像處理以及目標檢測，提高航天器數據處理效率和任務執行的自動化水平。

“當下航天領域對AI技術的運用處於快速發展階段，目前已取得顯著成就，特別是在圖像處理、圖像識別等領域。我們的優勢在於擁有多源多尺度衞星遙感數據，業務的多樣性和複雜性可以為AI技術的應用提供豐富的應用場景。”孫鵬稱。

然而新技術在投入應用並步入成熟的過程中也會面臨一些挑戰。孫鵬介紹稱，衞星在運用AI技術時面臨的主要挑戰在於，針對特定應用場景的AI應用開發需要深厚的領域專業知識。因此，需要加強與各細分領域專業單位的合作，以深化專業知識的應用，促進AI技術在航天領域的精準融合與創新。

楊峯也認為，衞星在運用AI技術的過程中，存在着跨學科融合的問題，AI技術與傳統航天技術的融合仍需進一步探索和優化。此外，儘管AI技術在航天領域的應用已經取得了一些成果，但其可靠性和安全性仍需進一步驗證。

今年以來，國內也多次開展衞星結合人工智能技術的試驗工作。9月由國內商業航天公司與香港中文大學共同研發的全球首顆AI大模型科學衞星在山東海陽搭乘捷龍三號運載火箭成功發射入軌。本月中旬，中科宇航力箭一號遙五運載火箭也將一顆由阿曼客户定製的智能遙感衞星送上預定軌道，這顆衞星以AI計算載荷為特點，配備智能操作系統進行在軌處理分析。

楊峯認為，中國商業航天領域對AI技術的應用有一定優勢，首先在於近年來，航天領域積累了大量數據和知識庫，為AI技術的應用提供了良好基礎。中國在AI技術方面取得了顯著進展，特別是在機器學習和大數據分析方面，這為航天器的設計和優化提供了有力支持。此外，中國的商業航天企業已將AI技術應用於火箭設計、優化、航天器智能管理等多個環節，提升了整體效率和安全性。

與此同時，楊峯表示，航天領域數據通常都是敏感的，因此如何確保數據的安全性和隱私保護是一個重要問題。據他介紹，保護航天數據的安全和隱私，傳統做法包括：使用安全存儲設備，確保數據在存儲過程中的安全；通過加密算法對數據進行保護，防止未經授權的訪問，如航天器設計圖紙以及星地傳輸鏈路數據，通過加密和訪問控制來保護數據的安全；定期掃描識別新出現的敏感信息，推動用户治理和落地；加強員工的安全意識培訓；不斷完善法律法規體系，規範數據使用和管理。     

而隨着新技術的發展，目前物聯網技術、區塊鏈技術以及人工智能等技術在航天數據領域也獲得廣泛應用。“這些手段和技術共同作用，確保航天數據的保密性、完整性和可用性，保障航天活動的順利進行。”楊峯説。