Page 13 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

第 50 卷第 9 期 张 新等：时空具身智能：北斗导航与高分遥感融合发展新方向 1741

1）知识层。主要利用地学知识图谱等相关 的服务 ［135］ 。在这种协同模式下，卫星不仅提供通
的技术，为使系统做出正确的决策需要大量相关 信 服 务 ，还 能 提 供 高 精 度 的 定 位 功 能 。 例 如 ，
知识做支撑，是北斗导航与高分遥感集成应用层 BDS 能够为通信提供精准的位置信息和时间同
的智能“世界图书馆”。 步数据，从而扩大通信覆盖范围并提高通信的稳
2）决策层。利用 AI 技术和地理学模型对感 定性 ［136-137］ 。此外，地面无线通信网络定位也是通
知层获取的数据进行高效处理和分析，并结合实 信与 BDS 定位集成的一个重要方面，有研究设计
际情况和地学知识进行决策，制定符合用户需求 地面无线信标，包括 BDS 通信模块、定位模块、数
的执行方案，是北斗时空具身智能的大脑智慧； 据处理模块和电源管理模块。其原理为利用定
目前快速发展的地学大模型对于时空具身智能 位模块实现精准定位，BDS 通信模块将定位信息
的深入应用具有巨大应用潜力。 通过 BDS 卫星发送至接收终端，地面人员根据信
3）执行层。接收来自决策层的任务并分配 息可快速锁定目标物位置 ［138-139］ 。
给具体的设备，指挥其执行任务。其中，具身智 北斗遥感与通信技术的集成是指基于通信
能机器人实现任务指令的物理执行，其基础在于 技 术 构 建 BDS 与 遥 感 传 感 器 联 合 的 感 知 网 络 。
融合 BDS 高精度定位与多源传感器数据，构建自 例如，在精准农业中，利用 BDS 定位技术和遥感
适应环境响应的行动能力。通导遥集成是执行 传感器构建物联网感知网络。其中，BDS 定位模
层重要集成技术，是指通信、导航和遥感技术的 块用于农机导航定位，而遥感传感器则负责实时
融合与协同应用，以提高遥感信息传输效率，增 采集农作物数据，通过物联网网络将这些数据传
强导航定位精度，加强导航遥感数据实时处理能 输至中央处理平台或云计算中心，实现智能分析
力 ，包 括 通 信 与 高 分 遥 感 技 术 的 集 成 、通 信 与 与决策 ［140］ 。
BDS 的集成以及北斗遥感与通信技术的集成。 目前，通导遥一体化的硬件设备集成已成为
通信与高分遥感技术的集成是指通信设备 一种重要的技术趋势，具体指将 BDS 定位模块、
利用电磁波进行通信的同时，电磁波也具有雷达 遥感传感器、通信设备等硬件设备集成到同一载
遥 感 功 能 ，从 而 在 通 信 的 同 时 也 完 成 了 遥 感 工 荷平台上，提高地表观测信息的获取和传输能力
作 ［123-124］ 。例如，雷达通信一体化技术 ［125-127］ 旨在 的集成 ［141-142］ 。按载荷平台的不同分为星基集成、
通过设计一种共同的信号处理策略来实现雷达 空基集成、地基集成三部分。
和通信发射机之间的有效集成，从而达到最佳的 1）星 基 集 成 指 将 BDS 定 位 模 块 、遥 感 传 感
性能平衡，其研究重点在于联合设计波形、波束 器、通信模块、数据处理模块等硬件设备集成到
成 形 等 。 双 功 能 雷 达 通 信（dual function radar 同一颗卫星上，通过系统协同实现高精度定位、
communication，DFRC）协 议 与 系 统 设 计 使 其 同 遥感观测和实时数据传输等功能的一体化 ［143-145］ 。
时适用于通信和雷达探测。相关研究基于多输 星 基 集 成 能 够 优 化 卫 星 资 源 ，提 升 空 间 观 测 能
入多输出技术的雷达通信集成 ［128-130］ ，提高了系统 力，满足多领域需求，实现一星多用的高效应用。
容量和雷达分辨率，并提出了频谱共享和硬件复 通常情况下，集成高性能计算单元使卫星能够在
用的技术框架 ［131］ ，实现了频谱资源的高效利用， 轨完成数据预处理、智能识别和分类等任务，大
同时开发了波形设计算法，使单一信号可同时支 幅减少地面数据处理负担 ［146］ 。同时，高效传输技
持目标检测和数据传输。除 DFRC 外，还有雷达 术能够快速将处理后的关键信息传回地面，提升
与 通 信 频 谱 共 存（radar-communication coexis⁃ 遥感数据的时效性和应用效率。
tence，RCC）技术 ［132-134］ 。与 DFRC 不同 ，RCC 技 2）空基集成指在航空领域实现 BDS 与遥感
术旨在通过共享同一频谱来抑制雷达和通信系统 设备的协同集成，将多种遥感传感器与 BDS 定位
之间的干扰，同时保证它们的性能和可靠性。因 模块以及其他功能模块搭载于同一飞机或无人
此 RCC 技术的目的在于实现雷达和通信系统在 机上，类似于一星多用的概念。其中，BDS 定位
相同或相邻频谱上的独立运行，通过动态管理和 模 块 负 责 无 人 机 的 精 准 定 位 与 航 线 规 划 ；高 光
优化减少干扰来提高频谱利用率，其核心在于协 谱、多光谱、可见光、SAR 等多类型传感器协同工
调，使雷达和通信在共享频谱的情况下互不干扰。 作，用于获取多源遥感数据。集成先进的感知模
通信与 BDS 集成是指将二者结合，充分发挥 块，结合感知技术可进一步提升无人机的定位精
各自的优势，通过协同工作实现更加高效和精确 度与环境适应能力，实现高效、多功能的数据采