此前，泰伯網(wǎng)曾發(fā)布《在衛(wèi)星上完成遙感影像分析：太空計算可能引發(fā)測繪地理信息革命》一文，文中提到“未來的衛(wèi)星將會攜帶一個小型黑匣子，可以在太空采集數(shù)據(jù)并進行即時分析，遙感影像無需下載到地面，美國正在研究和實驗這一技術”。有讀者評論說這一技術目前還處于想象階段，離工程應用很遠，還有人指出如果沒有非目視解譯，這項技術充其量也就是數(shù)據(jù)預處理。但兩院院士李德仁看到此文后表示，中國的星上遙感影像處理技術已經(jīng)取得了一定的進展，并在2016年就已經(jīng)應用到應急響應的在軌目標自動檢測中。

　　因此，為了了解在軌處理技術的最新進展和應用，6月14日在泰伯網(wǎng)舉辦的WGDC 2018現(xiàn)場，泰伯網(wǎng)對李德仁院士進行了專訪，不但聆聽到李院士講述在軌處理技術的前世今生，更是意外收獲了他的中國夢。
 

　　汶川之痛，遙感影像處理模式必須要變

　　李德仁院士說，其實早在2003年，他就開始思考，不能僅僅把衛(wèi)星當成一個成像工具，而是要讓衛(wèi)星在天上就能發(fā)現(xiàn)目標、監(jiān)控變化。要實現(xiàn)這個目的，衛(wèi)星上就不能僅僅裝載小型計算單元，而是需要配置高性能的硬件和軟件設備。

　　直到汶川地震對遙感產(chǎn)業(yè)的刺痛，讓中國加速了這一技術的研發(fā)。李德仁回憶說，在汶川地震時期，中國的衛(wèi)星總數(shù)還不多，他們用了一天的時間才拿到了第一張遙感影像，是意大利COSMO提供的雷達影像，有了這個數(shù)據(jù)之后，又用了三天時間回答了“重災區(qū)在哪兒”這個問題，而三天剛好是地震搶救傷員的72黃金小時。“從這個方面講，我們是對不起老百姓的”，講到這里，李德仁院士的心情非常沉重。

　　此外，李德仁院士還提到了一個案例，中國海軍一直在非洲執(zhí)行抓捕海盜的任務，中國衛(wèi)星已經(jīng)拍到了海盜的位置，但必須等到衛(wèi)星轉(zhuǎn)到中國上空，這個數(shù)據(jù)才能下載下來，再在地面進行處理解譯，四五個小時過去了，海盜早已經(jīng)不在那個位置了。

　　正是由于汶川地震的刺痛和國家安全等領域的迫切需求，讓遙感工作者產(chǎn)生了強烈的責任感和使命感，遙感影像處理模式必須要變。
 

　　星上遙感影像實時處理技術，中國早就有了

　　為了在有限寬帶下最大化下傳有效數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)傳輸消耗的時間，李德仁院士提出了在軌處理(Onboard Processing)概念，并啟動了重大基礎研究項目，欲實現(xiàn)在軌實時智能計算分析、目標提取、幾何定位、變化檢測、數(shù)據(jù)壓縮等，并實時將處理結(jié)果傳回到用戶終端。

　　目前，該項目已經(jīng)進行了四年，在這期間的2016年，首次在海洋衛(wèi)星上使用了在軌處理技術，實現(xiàn)了海洋時敏目標在軌自動識別檢測。當問及為什么選擇海洋衛(wèi)星實驗這項技術呢?李德仁院士解釋到，因為海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)量非常大，350公里的條帶，一千公里長的數(shù)據(jù)，光是下載時間就需要三分鐘，這時目標船只可能早已離開;另外，海洋目標是動態(tài)的，屬于時敏目標，監(jiān)測難度更大，如果這個實現(xiàn)了，那么其他衛(wèi)星也基本能滿足實際需求。
 

　　李德仁的中國夢：PNTRC五位一體服務

　　夢想這個詞多是出自孩童及青年之口，就連而立不惑之年的人都少有提及，因為他們早已安于現(xiàn)狀了。但當一位功成名就的八旬老人，向你侃侃而談他的夢想并正在按部就班的為之實踐時，帶給我們的只有震撼和崇敬。

　　“在軌處理只是第一步，我們還要攻克星基導航增強、天地一體化網(wǎng)絡通信、天基信息智能終端服務、天基資源調(diào)度等很多難題。雖然我已經(jīng)快80了，但我希望在我有生之年能夠?qū)崿F(xiàn)天空地一體化協(xié)同的實時對地觀測智能服務，即PNTRC五位一體服務，這是我的夢想。”李德仁院士自然而堅定的說。

　　他口中的PNTRC五位一體服務，是指天基信息實時服務系統(tǒng)，即利用天基空間信息網(wǎng)絡，對全球不同領域用戶提供定位(Positioning)、導航 (Navigation)、授時(Timing)、遙感(Remote sensing)、通信 Communication)服務，這就是李院士的中國夢。

　　李院士介紹說，當PNTRC系統(tǒng)建成后，可以提供三種服務：一是天上10兆帶寬無縫通信服務;二是手機1米、汽車駕駛10厘米的實時增強導航定位服務;三是0.5米光學影像和雷達視頻數(shù)據(jù)實時處理并直通用戶終端服務。

　　這是他的終極目標，而在提供PNTRC服務之前，首先要實現(xiàn)通導遙一體化。李德仁院士說，目前，全球各國的通信、導航、遙感三類衛(wèi)星系統(tǒng)均各成體系并且相互獨立，導致信息分離、服務滯后。因此，我們要發(fā)展“一星多用、多星組網(wǎng)、多網(wǎng)融合、智能服務”的通導遙一體化服務體系。

　　李德仁院士指出，PNTRC系統(tǒng)可以說是軍民融合項目，既服務于國防，又服務于老百姓。目前，為什么地理信息產(chǎn)業(yè)大眾化應用程度一直不高?為什么城市規(guī)劃、智慧交通、應急救援等各個領域?qū)Φ乩硇畔a(chǎn)業(yè)提供的服務不滿意?一個重要的原因就是我們提供的時空信息服務還不夠快、不夠準、不夠靈，比如室外定位精度只有10米、地下定位沒有信號等等。這些問題在PNTRC系統(tǒng)建成后，都可以得到極大的改善。

　　李德仁院士的武漢大學團隊已經(jīng)開始行動，他們聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢團隊利用珞珈系列衛(wèi)星進行在軌科研實驗，攻克技術難題。目前，珞珈一號01星已經(jīng)成功發(fā)射并傳回影像，用于夜光遙感和衛(wèi)星導航增強研究，珞珈一號02星計劃于2019年發(fā)射，將研制一個全天候、全天時的視頻雷達衛(wèi)星。珞珈一號03星計劃2020年發(fā)射，將實現(xiàn)0.5m光學視頻圖像直接傳送到智能手機上。

　　相信在李院士的帶領下，PNTRC服務一定會在不久的將來建成，屆時，它將成為中國的另一張名片，將航天應用從專業(yè)用戶推廣到全球大眾用戶，為全球各行各業(yè)和大眾百姓提供強有力的空天信息智能服務。