国防军工：软件定义卫星：AI+航天新突破

仅供机构投资者使用证券研究报告|行业动态报告 2024年01月02日 软件定义卫星：AI+航天新突破 评级及分析师信息 行业评级：推荐行业走势图 12% 7%1% -4%-9% -14% 2022/122023/032023/062023/092023/1 国防军工沪深300 分析师：陆洲邮箱：luzhou@hx168.com.cnSACNO：S1120520110001研究助理：林熹邮箱：linxi2@hx168.com.cn 国防军工 ►软件定义卫星：硬件标准化、功能软件化 软件定义卫星是指以计算为中心，以软件为手段，通过软件定义无线电、软件定义载荷、软件定义数据处理计算机、软件定义网络等手段，将传统上由分系统实现的通信、载荷等功能以软件方式实现，总体上将各类敏感器和执行机构通过软件连接为一个整体，最终实现大部分卫星功能的软件化。将应用任务与卫星硬件设计解耦，便于通过软件实现卫星功能的在轨重构，支持应用软件按需加载，因此卫星可以在不同空间、不同时间扮演不同角色，为不同用户服务。 ►软件定义是卫星智能化的关键，是大势所趋 软件定义方式助力卫星实现在轨计算、自主决策、任务规划等功能，并有效降低研发成本、缩短研发周期：1）将智能计算平台集成在卫星/火箭上成为"大脑"，便可承载姿态控制、星座管理、任务调度、图像处理等各类APP。2）通过软件最大化、硬件最小化，有助于降低卫星的研发成本、缩短其研发周期。软件易于迭代和复用，通过更改、优化软件即可满足多种多样的应用场景和需求。3）更多的工作直接在太空中完成，在星上就可以对数据进行及时识别和处理，而不是回到地面中心，这大幅提高了效率，减少了低效的星地数据传输，直接向地面提供加工后的业务数据。4）软件定义卫星是适应未来多域智能网联、装备体系化应用的新理念，以满足应对突发事件的快速响应和分布式多域协同作战需求。 ►欧美纷纷布局软件定义卫星，启动商业航天新纪元 欧洲于2021年发射世界首颗完全软件定义卫星“量子”卫星，具备改变卫星覆盖范围、频段、功率和带宽的能力，从而响应服务需求变化。据欧洲空间局官网2022年公告，“量子”卫星用于数据和移动通信的八个波束中的六个已出售给包括政府和其他用户在内的组织。 洛马公司推出最新智能卫星软件定义架构，将低轨卫星与预警卫星连接，使高超声速武器跟踪、导弹防御系统和太空信息中继融为一体。该技术不仅限于洛马公司新发射的卫星，该公司5年前交付的在轨卫星也能实现在轨任务调整。 SpaceX充分利用软件定义技术的优势，实现了高速卫星互联网星座Starlink、可靠的商业载人龙飞船、经济高效的一箭60星与可回收火箭技术等。据网易科技报道，SpaceX软件工程师曾于2020年表示，当时SpaceX每月向太空发射60颗“星链”互联网卫星，每批卫星都携带有4000台精简版Linux电脑。据悉，载人 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 证券研究报告|行业动态报告 龙飞船运行的也是Linux系统，SpaceX自行开发能与自家硬件交互的定制驱动程序，从而形成一个分布式计算机系统。 ►国内软件星发射成功，居国际一流水平 国内杨小牛院士最早于2002年提出“软件星”概念，致力于发展一种能够将通信、侦查、干扰融为一体多功能卫星。2014年开始，中科院软件所牵头组织上海微小卫星工程中心、中科院西光所、光电院、航天科技集团771所等单位开展了软件定义卫星技术的研究工作。2018年发射“天智一号”，目前已成功开展星箭分离成像、自主请求式测控、空间目标成像等10多项试验，涉及智能测运控、智能信息处理等不同领域。如通过云检测软件，“天智1号”卫星可剔除云层遮挡的无效图像，数据下传效率提高72%。天智超算系统型谱验证样机于2022年升空，单机在轨计算性能提升了4倍，达到国际先进水平。“天智二号”D星于2023 年1月发射，仅重19公斤，星载算力却高达每秒40万亿次，可支持星上超分，实现米级对地分辨率。 此外，软件定义卫星技术联盟于2022年发布64800颗虚拟卫星的共享星座共建计划，将承载数以百万计的应用软件。据澎湃网，软件定义卫星技术联盟秘书长表示，按每颗虚拟卫星平均每天可以获得1万元的订单计算，则总的订单规模将高达2365.2亿元。考虑到全球有14.2亿辆汽车、3409万艘航船、56.4万架飞机，还有30亿人没有接入互联网，如果这些人、车、船、飞机都 能成为虚拟卫星的用户，按每天每人每车每船每飞机收1元服务 费，其总收益将高达1.6万亿元。 ►投资建议 目前，软件定义卫星仍处于初期验证阶段，国内主要由中科院软件所牵头，体制内院所及民营企业共同参与研制。但算法优先的卫星系统设计理念已是大势所趋，发展在轨数据处理、自主规划、协同组网等智能算法至关重要。未来在空天地一体化信息网络建设需求下，卫星将持续朝着软件化、智能化方向演化，人工智能技术将在其中发挥重要作用。AI+航天的融合和探索将持续创造新可能，进而推动卫星产业链的加速发展。 卫星产业链主要受益标的：普天科技、天奥电子、臻镭科技、铖昌科技等。 ►风险提示 研制进度不及预期等。 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 2