记者：肖珊
在武汉大学遥感卫星地面站的屏幕上，一颗颗卫星正无声地划过天际，将亿万像素的影像数据源源不断地传回地面。过去，这些数据从卫星成像到用户手中，需历经数小时，如今只需要分钟级。
不久前，2025年度国家科学技术奖揭晓。由武汉大学牵头、测绘遥感信息工程全国重点实验室王密教授主持“遥感卫星星地协同智能处理与快准灵服务关键技术及应用”项目，荣获国家科学技术进步奖二等奖。
历经十余年协同攻关，王密团队突破了遥感卫星星地协同智能处理与“快、准、灵”服务关键技术，将遥感信息服务时间从小时级压缩至分钟级，实现了影像产品处理既“快”又“准”、信息提取与传输既“快”又“灵”、终端服务“快、准、灵”的三大突破，推动我国卫星遥感从传统“星感地算”向“星地协同”的技术跨越。
截至目前，成果已应用于航天遥感工程、国家安全、商业航天及生态保护等领域，并与阿曼、缅甸等“一带一路”沿线国家合作共建智能遥感卫星星座，显著提升了我国商业遥感的国际竞争力和影响力。
一场关于“快”的科研攻坚
深夜，王密团队的实验室灯火通明。
屏幕上，一颗卫星正划过天际，数据流开始闪烁。但王密和团队成员只能看着——卫星过境那短短几分钟里，几十Gb的数据先要存起来，等转到地面站覆盖范围内才能下传。等数据落地、处理完成、送到用户手中，已是几个小时甚至一两天以后。
这是项目启动前，团队最常面对的局面。“传统模式可以概括为四个字：先拍后算。”王密说，卫星在轨成像后，先要等过境窗口，等数据下传，等地面处理——几个环节层层排队，用户拿到信息时，黄金时间早已过去。
这个“等”字，正是王密团队要解决的核心命题。之所以要把它当作一场攻坚战来打，是因为国防安全、应急响应、全球战略等核心领域，对卫星遥感提出了实时、精准、智能的新质能力需求。高分辨率卫星遥感是大范围获取全球自然和人类活动高精度地理信息的核心手段，不仅是世界各国抢占的科技战略制高点，更是保障国家安全的基石。
面向这一国家重大战略需求，王密团队将遥感卫星与通信及导航卫星融合，构建以“星上处理”为核心的星地协同智能处理全新模式——突破星上高精度实时数据处理关键技术，从原始数据直接生成区域影像；创新星上智能信息提取方法，从区域影像中精准提取有效信息；研制新一代智能遥感服务系统，让全球范围内的遥感信息终端服务变得实时、精准、智能。
王密解释道，这是一条从“星感地算”到“星地协同”的全新路径——卫星、地面站、通信网络、用户终端一体化动态协同：星上负责影像校正、目标识别、数据压缩等高时效任务，地面承担复杂计算与全域资源调度，各展所长、动态协同。
“最大的瓶颈，是把原本在大规模地面数据中心运行的复杂处理系统，整体搬到卫星平台有限的星载计算单元上。”王密说。
高分辨率遥感卫星原始观测数据率每秒高达上百Gb，而星上处理资源严重受限，仅为地面的百分之一；如何在星上资源严重受限、星地传输带宽极其有限的条件下，实现遥感信息终端服务“快、准、灵”，是一道全新的难题。
三项创新奠定国际领先地位
围绕“准、快、灵”三个字，团队用了十余年时间，攻克了三道关卡。
第一关：让卫星“算得准”。
卫星在天上飞，没有地面控制点做参考，过去定位误差动辄几十米。要把这个误差压下来，就得靠卫星自己的“眼睛”和“大脑”协同工作——星相机拍恒星、陀螺仪测姿态，两路数据融合计算，实时算出卫星在太空中的精确位置和指向。
王密带领团队提出遥感卫星星上流式处理架构、成像校正一体化处理方法，以及面向算法特性的异构计算资源动态映射机制。
“通俗地说，就是把地面处理中心的核心算法‘压缩’后搬上卫星，让卫星在太空中直接完成0-2级标准产品的生产”王密介绍，在国家高分和环境卫星上，团队分别首次实现了星上光学和雷达影像标准产品生产，实现了从地面接收处理到星上实时处理的重大技术跨越。
第二关：让卫星“看得懂”。
地面的AI模型跑一遍遥感影像，需要大算力、大存储，而星上算力不到地面的百分之一，通用AI模型上了卫星根本“跑不动”。为此，团队自主研发了遥感影像专用轻量化智能处理框架，被业界评价为“全球首个”。
高分辨率遥感视频数据量大，有限的星地带宽根本传不动。团队国际上率先提出基于背景知识参考的星地协同编码技术，大幅压缩数据量，实现有限带宽资源遥感快速传输的核心突破。
第三关：让用户“用得上”。
“准”有了，“灵”有了，最后一个目标是“快”。
2023年1月15日，太原卫星发射中心，长征二号丁运载火箭将珞珈三号01星送入太空。这是全球首颗互联网智能遥感卫星，具备多模态成像、开放平台、在轨智能处理、星间星地互联等能力。
团队创建了任务驱动的星地协同处理与服务机制，提出原子任务分解与一体化语义描述模型方法——把用户提出的五花八门的需求，精准拆解成卫星“听得懂”的指令，再高效分配到星上或地面执行。
“从任务发起到信息终端服务的时间，从数小时缩短到分钟级。用户拿到的也不再是原始影像，而是可以直接用于决策的目标位置、灾情变化等信息。”王密说。
技术价值在应用中彰显
如今，这套技术已规模化搭载于我国30余颗智能遥感卫星，成为后续智能遥感卫星型号的标配。项目成果广泛应用于航天遥感工程、商业航天、生态保护等领域——
在2025年缅甸特大地震救援中，团队紧急调度东方慧眼高分01星和珞珈三号02星，利用在轨处理、压缩传输与即时分析，精准识别桥梁和房屋倒塌信息，为救灾资源分配和生命救援提供了精准决策支持。
在商业航天领域，成果推动“东方慧眼”商业遥感星座立项和实施，为开拓全球千亿级商业遥感市场创造了必要条件。与阿曼等十余个“一带一路”国家合作共建智能遥感卫星星座，完成我国首套商业智能遥感卫星系统海外交付。
技术上的突破，最终指向的是服务模式的变革。
2025年8月，工业和信息化部出台指导意见，明确提出，到2030年，手机直连卫星等新模式新业态规模应用，用户规模将超过千万。
在王密看来，卫星遥感正在经历一场类似通信领域从固定电话到智能手机的跃迁——从“星感地算、行业和专业服务”转向“星地协同、智能终端服务”，遥感信息不再只是少数专业机构的专属工具，而将走向大众、直达终端。这一趋势正在加速变为现实。
“用户不再需要专业地面设备，一部手机就能接收遥感信息。”王密团队的技术成果，恰恰为遥感卫星直接服务手机用户提供了关键支撑。
把国家需求作为最好的课堂
作为一名高校教师，王密始终坚守立德树人初心，将重大航天工程视为特色育人课堂。
他扎根讲台20余年，牵头主讲《航空航天摄影测量》等课程，其中入选武汉大学研究生精品课程。他突破纯理论授课模式，以真实工程问题引导学生深入思考：卫星平台震颤为何导致定位偏差？在有限算力条件下，如何兼顾处理速度与精度？
他常说：“解决国家‘卡脖子’难题，就是我们最好的课堂。”
在他的言传身教下，一批批研究生和青年教师扎根于卫星型号研制与航天工程一线，在实战中锤炼能力，逐步成长为我国智能遥感事业的青年中坚力量。
当前，我国已开启航天强国建设新征程。“十五五”规划纲要明确提出，要“完善民用空间基础设施，统筹建设卫星通信、导航、遥感系统”，将遥感系统纳入国家新型基础设施布局。
这些战略部署，与王密团队长期攻关的“东方慧眼”高精度智能遥感星座、珞珈三号在轨智能处理等方向高度契合，为团队提供了前所未有的发展机遇。
二十余年，王密带领团队用“从无到有、从有到好、从好到智”的扎实足迹，将实验室的代码写入太空卫星的“大脑”。一批批学子在他的感召下投身航天事业，成长为国家级、省部级人才，他指导的博士生获国家自然科学基金博士生基金，团队荣获湖北青年五四奖章集体荣誉。
从守护国家安全到服务应急救灾，从支撑商业航天到保护绿水青山，王密带领团队，以不懈的努力与奋斗，为加快建设航天强国、实现高水平科技自立自强持续贡献着武大力量。
