今天查了一下才明白。分享给大家。

——现在长寿命卫星并非发射后算力就“一成不变”，而是通过**“软件重构+硬件模块化升级+在轨服务替换”** 三层阶梯式方案实现算力迭代，既适配太空极端环境的可靠性要求，又能跟上芯片技术升级节奏，从5年到15年的寿命周期内，可根据算力需求和技术成熟度选择对应方案，完全不升级已是过去式，分级升级才是当前主流设计思路。

不同升级方案的技术成熟度、适配场景、算力提升幅度差异明确，适配卫星不同寿命阶段的需求，核心方案如下（从易到难、从已落地到未来落地）：

1. 软件/固件在轨重构（已100%落地，无硬件改动）

这是目前所有中高轨、长寿命卫星的基础标配能力，也是5-10年寿命内算力迭代的核心手段，适配算法升级、算力调度优化、小幅度算力性能释放。

- 核心原理：星载算力芯片采用FPGA+ASIC异构架构（航宇微玉龙系列、复旦微电多款芯片均采用），FPGA支持远程重配置，通过星地测控链路下发升级包，重构芯片运算逻辑、更新AI轻量化模型、优化算力调度算法。

- 实际效果：无需更换任何硬件，可实现AI推理效率提升、新增简单算力任务（如星上实时数据筛选、目标识别），能覆盖卫星前5-8年的常规算力迭代需求。

- 典型案例：北斗三号、天宫空间站、天问一号均已实现该功能，多次完成星载算力模块的在轨算法升级。

2. 星上模块化插拔式升级（商业航天主流研发，2-3年内落地）

适配卫星寿命中期（8-12年）芯片代际升级（如算力从10TOPS提升至100TOPS、制程小幅升级），是为长寿命卫星量身设计的硬件轻升级方案，目前已完成实验室验证，即将适配低轨/中高轨卫星。

- 核心原理：卫星研发阶段就将算力模块做成独立的航天级插拔式组件（带密封、抗辐射、独立散热），预留标准化插槽和冗余空间，通过星上微型机械臂（自重＜1kg，商业航天已量产）完成旧模块拔卸、新模块对接，全程星地遥控，无人工干预。

- 关键保障：采用盲插式航天级接口，插拔后自动完成电源、数据链路自检测，故障率＜10⁻⁶，完全适配太空真空、辐射环境。

- 适配场景：无需发射新卫星，仅需提前储备新一代算力模块，即可完成单颗卫星的算力硬件升级，性价比远高于整星替换。

3. 在轨服务航天器对接升级（2030年前商业化，硬件跨代升级）

适配卫星寿命后期（12-15年）算力架构跨代升级（如从CPU+GPU升级到存算一体、光计算架构），是长寿命卫星算力升级的终极方案，目前国内已有工程化实践基础。

- 核心原理：由专门的在轨服务卫星携带新一代算力模块，通过星间链路与目标卫星完成轨道交会、近距离对接，由服务卫星的机械臂完成算力模块的整体拆卸与替换，同时还能完成推进剂补加、故障维修，一举多得。

- 成本优势：1颗在轨服务卫星可完成数十颗长寿命卫星的算力升级，单颗卫星升级成本仅为发射新卫星的1/5-1/3，对高轨通信、导航卫星（单星造价数亿至数十亿）性价比极高。

- 国内进展：天舟系列货运飞船已实现空间站模块化货物对接，星河动力、蓝箭航天等商业航天企业已研发小型在轨服务卫星，预计2028-2030年实现低轨/中高轨卫星的商业化在轨服务。

补充：卫星算力升级的核心设计前提

所有升级方案的实现，都依赖卫星研发阶段的**“模块化架构重构”——将算力、通信、控制模块物理分离，各自通过航天级标准化接口连接，预留冗余载荷空间和能源预算。

这也是国内新一代长寿命卫星的标配设计**，目前中国星网、中国卫通、银河航天等企业在研发新卫星时，均已纳入该设计要求，从源头解决算力升级的硬件基础问题。

简单总结：5-8年靠软件升级满足常规算力需求，8-12年靠插拔式模块完成硬件代际升级，12-15年靠在轨服务实现架构跨代升级，全程无需发射新卫星，既发挥长寿命卫星的成本优势，又能跟上算力芯片的升级节奏。$航宇微(SZ300053)$  $乾照光电(SZ300102)$  $上海瀚讯(SZ300762)$