GBZ 193-2026 天基遥感即时服务端到端传输要求标准立项发展报告

天基遥感即时服务端到端传输要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RequirementsforEnd-to-EndTransmissionofSpace-BasedRemoteSensingInstantService摘要随着航天技术与信息技术的深度融合，天基遥感系统正加速从传统的"数据返回后处理"模式向"即时服务、直达用户"模式转型。遥感数据的端到端传输能力已成为制约天基信息服务时效性和用户体验的关键瓶颈。本报告以国家标准《天基遥感即时服务端到端传输要求》（标准编号：GB/Z193-2026）为研究对象，系统阐述了该标准的立项背景、编制依据、核心技术内容及其行业指导价值。报告指出，该标准面向天基遥感即时服务的端到端传输链路，围绕传输架构、QoS（服务质量）保障、协议适配、安全可靠性等关键环节构建了系统化的技术要求框架，填补了我国在该领域的标准空白，将为各类天基遥感系统的设计研制、运行管理及服务评估提供统一的技术依据。标准的发布实施对推动我国天基信息实时服务能力建设，促进遥感数据要素高效流通，支撑应急减灾、国防安全、智慧农业、海洋监测等重大应用具有深远的战略意义和工程指导价值。关键词：天基遥感；即时服务；端到端传输；标准化；服务质量；数据传输协议；航天器综合；GB/Z193-2026Keywords:Space-BasedRemoteSensing;InstantService;End-to-EndTransmission;Standardization;QualityofService;DataTransmissionProtocol;SpacecraftIntegration;GB/Z193-2026一、引言1.1编制背景近年来，全球航天遥感领域呈现出一系列深刻变革。以高分辨率对地观测卫星星座、低轨互联网卫星以及大数据、人工智能技术为代表的新一轮技术浪潮，正在重塑天基信息服务的整体格局。传统遥感应用模式中，卫星过境获取数据后，需要经过地面站接收、数据归档、处理分发等多个串行环节，从用户提出需求到获取最终信息产品往往需要数小时甚至数天时间。然而，在应急救灾、军事侦察、海上搜救、实时交通监测等场景中，用户对遥感信息的时效性要求已从"小时级"迈向"分钟级"，甚至"秒级"。在此背景下，"天基遥感即时服务"的概念应运而生。即时服务强调在极短的时间内完成从遥感任务规划、在轨数据获取、星间/星地传输、地面快速处理到用户终端交付的闭环流程，实现遥感信息从卫星到用户手中的"端到端"直达。其中，端到端传输链路是连接天基数据获取与地面应用服务的"血管"和"神经"，其传输效率、可靠性和服务质量直接影响即时服务的整体性能指标。但由于当前各系统独立建设、接口协议各异、传输机制多样，系统间互联互通困难，缺乏统一的端到端传输要求标准，这已成为制约即时服务规模化发展的重要瓶颈。1.2编制依据本标准的编制遵循国家标准化管理委员会相关立项要求和《标准化法》的规定，参考了以下主要文件和技术成果：-GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-GB/T2900.54《电工术语航天器》-CCSDS（空间数据系统咨询委员会）系列建议书，包括CCSDS701.0-B《高级在轨系统前向/返向链路数据单元层协议》、CCSDS727.0-B《CCSDS文件传输协议（CFDP）》等-ISO20213《空间数据与信息传输系统——端到端数据传输》-我国气象、海洋、资源、环境等系列民用空间基础设施工程建设中的相关技术规范性文件和技术积累-国内外在轨验证的星地激光传输、Ka频段宽带传输等技术成果二、标准核心内容概述2.1适用范围与定位GB/Z193-2026《天基遥感即时服务端到端传输要求》是一项国家标准指导性技术文件（GB/Z），分类号为"航空器和航天器综合"。标准适用于天基遥感即时服务系统中从遥感卫星（含星座）数据获取端到用户终端接收端之间数据传输链路的总体设计、技术指标设定、接口协议配置和传输服务质量管理。标准覆盖了包括单星直传、星间中继、星座组网协同传输以及多路径融合传输在内的多种端到端传输模式。2.2总体架构要求标准确立了天基遥感即时服务端到端传输的分层架构模型，将传输链路从逻辑上划分为以下层次：（1）数据源层：面向不同载荷类型（光学、SAR、红外、高光谱等）产生的原始遥感数据及其预处理后数据，明确数据类型、数据量和时间敏感性特征；（2）传输网络层：涵盖星上路由与交换、星间链路、星地链路以及地面承载网络，明确网络拓扑结构、协议体系和路由策略要求；（3）服务适配层：面向即时应用服务的差异化需求，定义传输服务等级、业务优先级和数据调度策略，实现遥感数据从"采得到"到"传得快、到得准"的服务保障；（4）用户终端层：涵盖固定地面站、移动接收站以及便携式用户终端等多种形态，明确接入方式和终端适配技术要求。2.3关键技术要求在总体架构基础上，标准对各层次涉及的关键技术要素提出了具体的定性和定量要求。在传输协议方面，要求兼容CCSDS空间数据链路协议和地面IP网络的互联互通，推荐在星上采用符合CCSDS文件传输协议（CFDP）的数据可靠传输机制，同时支持与地面TCP/IP协议族的网关协议转换。在服务质量（QoS）保障方面，标准将即时服务业务划分为紧急作战支援、应急救灾、环境监测、科学试验等类别，分别对应不同传输优先级、最大时延和最低传输速率指标。在可靠性方面，要求重要数据传输具备自动重传请求（ARQ）和前向纠错（FEC）相结合的差错控制机制。在安全性方面，要求传输链路支持加密认证和访问控制，防止遥感数据在传输过程中被非法截获或篡改。标准还针对星地激光链路和Ka频段微波链路等高速传输技术提出了链路预算、信道切换和天气适应性等技术建议。三、标准技术流程与链路架构3.1端到端任务流程本标准所规范的端到端传输要求贯穿天基遥感即时服务的完整任务链路，从宏观角度涵盖以下几个关键阶段：-任务规划与调度阶段：根据用户请求的紧急程度和目标区域的覆盖条件，进行卫星任务规划。本阶段要求即时服务系统能够快速生成指令并将调度结果反馈至任务管理端，规划响应时间纳入端到端传输总预算的考核范围。-数据获取与星上预处理阶段：卫星载荷在获取原始观测数据后，可依据任务类型在星上进行必要的压缩、快视处理或目标检测等预处理操作，以减小下行传输数据量。标准要求星上预处理能力与传输链路容量协同设计。-星间/星地传输阶段：数据从获取卫星通过星间链路传输至具备对地数传窗口的中继卫星或骨干卫星，再经星地链路向地面站传输。该阶段为整个端到端传输链路中的核心环节，是标准技术指标体系的主要覆盖对象。-地面快速分发阶段：数据到达地面关口站后，经地面高速网络快速传输至数据处理中心和用户终端。标准要求地面分发环节在自动化和智能化调度下，确保其延迟开销不超过总时延预算的限定比例。3.2传输网络架构要求标准提出了"空间骨干网+接入网+地面承载网"协同的传输网络架构要求。空间骨干网由具备星间链路和高速星地数传能力的中继卫星或高轨骨干卫星构成，负责汇聚和转发各类低轨遥感卫星获取的数据。接入网由低轨遥感卫星星座组成的互联网式空间网络构成，支持卫星间多跳传输。地面承载网则将分布于不同地理位置的地面站通过光纤骨干网互联，形成统一的地面数据分发网络，实现接收站、处理中心、用户节点间的高效数据流通。该架构有效解决了传统单星-单站模式下"看到但传不回"的困境，能够适应用户对数据获取与数据到达需求的动态变化。3.3传输模式标准根据遥感任务特点和数据时效性需求，定义了以下三种端到端传输模式：-实时直传模式：适用于卫星位于地面站或用户终端可视窗口期内的紧急数据传输，通过星地链路以下行高速方式实时传输至地面接收点。典型端到端时延要求为数秒至数十秒量级。-中继转发模式：适用于卫星不在用户可视范围或需快速下传的场景，通过中继卫星或星座星间链路将数据转发至地面关口站，再由地面网络分发。典型端到端时延要求为分钟级。-存储转发模式：适用于非紧急数据的日常下传，允许在卫星存储或星间缓存中暂存数据，待进入接收窗口后将批量数据下传至地面系统。尽管�对实时性要求较低，但标准要求系统对数据时效性能力进行标注以供用户选择。3.4协议栈参考模型标准规定了一套"空间-地面一体化"协议栈参考模型。星上数据传输遵循CCSDS协议体系，采用空间数据链路协议（SDLP）进行帧同步和差错控制，并加载空间包协议（SPP）进行应用数据封装。在需要文件级可靠传输时，采用CFDP提供端到端的文件传输服务，支持断点续传与自动重传。在地面网络侧，网关设备负责空间协议与地面TCP/IP或UDP/IP协议的转换。标准特别强调了跨协议转换过程中的性能开销控制要求，避免协议转换造成显著的传输延迟增加或数据吞吐量下降。四、标准关键指标分析为便于工程研制和试验验收，本标准给出了核心量化指标体系。主要关键指标如下：|指标项|参考要求|适用传输模式||--------|----------|------------||最长端到端时延|实时直传：≤5s；中继转发：≤60s；存储转发：≥5min但需时间戳标记|全部模式||传输误码率|星地链路：≤10⁻⁶（不含FEC）；经FEC纠错后有效数据误码率≤10⁻¹⁰|全部模式||链路可用度|单星对地链路：≥99.5%（微波）；≥99.0%（激光，含天气因素影响）|星地链路||数据吞吐量|单链路遥感数据传输速率≥1.5Gbps（微波）；≥10Gbps（激光），星上交换吞吐量≥100Gbps|中继转发/实时直传||传输优先级调度分辨率|紧急任务中断高优先级数据时间精度≤10ms|全部模式||端到端加密能力|数据面支持国家商用密码算法SM系列，密钥更新周期≤24h|涉密任务||交接/切换中断时间|星间链路切换或地面站交接造成的数据中断≤1s|中继转发模式|五、主要起草单位介绍本标准的制定汇集了国内航天遥感与数据通信领域的一流科研力量。其中，中国空间技术研究院（CAST）作为标准的牵头起草单位，发挥了核心组织与技术引领作用。中国空间技术研究院成立于1968年，隶属于中国航天科技集团有限公司，是我国空间技术研究和航天器研制的主力军，也是"两弹一星"精神和载人航天精神的重要发源地之一。研究院先后研制并成功发射了通信卫星、返回式卫星、遥感卫星、导航卫星、载人飞船、空间实验室及深空探测器等数百颗航天器，覆盖了我国绝大部分航天器型号。在遥感卫星领域，研究院研制了"风云"系列气象卫星、"资源"系列对地观测卫星、"高分"系列重大专项卫星以及"环境减灾"星座等核心装备，积累了丰富的遥感卫星系统总体设计、星地一体化传输链路设计和在轨运行管理经验。在标准编制过程中，中国空间技术研究院依托其在空间数据系统领域深厚的型号研制经验和CCSDS国际合作参与技术储备，牵头组织了标准框架设计、关键技术指标论证和征求意见汇总处理等全部核心工作。同时，研究院联合中国电子科技集团第五十四研究所、中国科学院空天信息创新研究院、北京跟踪与通信技术研究所等单位，组建了涵盖卫星总体、星地数传、地面系统、通信协议和应用服务等多个专业方向的编写工作组。编写组历时两年，经过多轮技术研讨、行业调研和专家评审，系统性梳理了国内外天基遥感数据传输相关标准和现行型号的技术指标，经过反复迭代和试验验证，最终形成了本标准的全部技术内容。中国空间技术研究院还将在标准发布后持续开展标准宣贯培训工作，推动标准在新型遥感卫星星座和地面系统中的贯彻实施。六、结论与展望GB/Z193-2026《天基遥感即时服务端到端传输要求》作为我国首部针对天基遥感即时服务场景的端到端传输专项标准，系统性地解决了当前天基遥感数据传输"各自为政、接口繁杂、服务质量不可控"的突出问题。标准为天基遥感系统的设计、研制、测试和运营提供了统一的技术标尺，对提升我国空间基础设施整体服务效能、促进航天产业生态健康发展具有重要意义。展望未来，随着我国低轨巨型星座的快速组网部署、星载激光通信终端的批量应用以及星上计算能力的持续跃升，天基遥感即时服务将由当前的"分钟级响应"进一步提升至"准实时"乃至"近实时"水平。6G天地一体化信息网络的发展愿景也将把天基遥感数据传输更深层次地融入国家新型信息基础设施体系之中。本标准在编制过程中已充分考虑了上述技术发展趋势的接口预留和指标前瞻性。但同时也要认识到，标准化工作永远在路上——随着星上智能处理技术、语义通信技术以及天基算力网络技术的实用化进程加速推进，适时开展标准修订和技术指标迭代更新，将是保持标准先进性和适用性的必然选择。可以预见，在本标准的有力支撑下，我国天基遥感即时服务能力将不断迈上新台阶，为实现"天基信息触手可及"的数字化美好愿景提供更加坚实的技术保障。参考文献[1]GB/Z193-2026,天基遥