香港首個低軌通導一體衞星載荷:理大 2026 發射與低空經濟

香港理工大學(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)綜合信息數據庫 · 04 科研模塊 本文記錄理大航空及民航工程學系(AAE)研製的 LEO CNAV 衞星載荷從概念到在軌的全過程,及其對香港低空經濟與智慧城市戰略的意義。所有技術數據、日期、人名均有官方來源就近標註;凡無法核實之細節均不收錄。 與理大深空探測儀器(嫦娥/天問系列)的對照見 aerospace-and-space.md;AAE 學系檔案見 aviation-engineering.md。

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# LEO CNAV 是什麼?為何是香港航天的里程碑?

LEO CNAV(Low-Earth-Orbit Communication-Navigation integrated satellite payload)是由香港理工大學航空及民航工程學系從概念設計、研發測試到在軌運營全程自主研製的衞星載荷,於 2026 年 3 月 16 日搭載馭星三號 05 星(Tech-Innovation-1)從甘肅酒泉衞星發射中心發射升空^※(據理大新聞稿)。這是香港高校首個完全自主研製併成功入軌的低軌通信—導航一體化衞星載荷。

傳統上,通信與導航功能分屬兩套獨立系統——前者依賴地面基站或高軌通信衞星,後者依賴 GPS/北斗等中高軌導航星座(軌道高度約 2 萬公里^※)。LEO CNAV 把兩者集成於單一平台,運行於數百公里的低地軌道,信號路徑大幅縮短,定位精度與抗干擾能力隨之提升,是新一代空天信息基礎設施的關鍵技術路徑(據理大新聞稿)。

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# 誰主導了這項研究?核心團隊是哪幾位?

LEO CNAV 的研發團隊來自香港理工大學航空及民航工程學系(AAE)。據理大 AAE 官方網頁及日內瓦發明展獲獎公告,核心成員如下:

温志勇教授是 AAE 學系的航空工程講座教授,專長涵蓋 UAV/MAV 技術、氣動熱力學、流體力學實驗,同時兼任 COMAC-理大大飛機研究院(RILA)總監與無人自主系統研究中心(RCUAS)總監(據理大 AAE 官網)。

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# 這枚載荷搭乘哪顆衞星?發射經過如何?

據理大新聞稿^※,LEO CNAV 以載荷搭車(rideshare)模式隨宿主星升空,發射參數如下:

理大新聞稿於 2026 年 4 月 15 日對外發布^※,彼時載荷已完成初始入軌並進入測試階段。

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# LEO CNAV 的核心技術是什麼?與普通衞星導航有何不同?

據理大新聞稿^※及 AAE 日內瓦發明展公告^※,LEO CNAV 具備四項核心技術優勢:

1. 功能一體化(Functional Integration)

該載荷在單一平台上集成星載 GPS/北斗接收機與導航通信信號發射機,同時提供定位、導航與授時(PNT)服務以及通信功能,並可根據任務需求靈活分配信號資源(據 AAE 日內瓦公告)。傳統方案需獨立衞星平台分別承擔通信與導航,此一體化設計節省質量與功耗。

2. 高精度定位與抗干擾(Enhanced Positioning)

低軌運行使信號到達地面的路徑比中高軌 GPS 衞星(約 2 萬公里^※)縮短逾 95%,地面接收信號強度顯著增強。配合團隊自主設計的信號方案,該系統可有效抵禦干擾(jamming)與欺騙(spoofing)攻擊,並解決高樓密集城市環境中因「信號遮擋(urban canyon effect)」造成的定位偏差問題(據理大新聞稿與文匯報報道)。

3. 低成本部署(Low-Cost Deployment)

載荷功耗約 23 瓦^※(低於普通手機充電器)、運行功耗需求約 30 瓦,採用模塊化商用現貨組件(commercial off-the-shelf components)設計,只需基本接口即可搭載於納衞星平台,大幅降低入軌門檻(據理大新聞稿)。

4. 廣泛應用潛力(Broad Application Potential)

載荷支持多場景應用,包括自動駕駛車輛的車道級(lane-level)定位、無人機物流與城市空中交通(UAM)的精準導航、城市基礎設施監測及緊急調度,以及未來空天地一體化 6G 網絡的星基節點(據理大新聞稿)。

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# 發射前已獲國際認可:日內瓦發明展金獎

在衞星發射前夕,LEO CNAV 的技術方案已贏得國際評審的高度認可。據理大 AAE 官方公告^※:

項目「LEO CNAV: A Spaceborne Payload for Low-Earth Orbit Communication and Navigation Services」榮獲 2026 年第 51 屆日內瓦國際發明展(International Exhibition of Inventions Geneva)金獎,頒獎典禮於 2026 年 3 月 11–15 日在瑞士日內瓦 Palexpo 展覽中心舉行^※。

金獎得主為温志勇教授、徐冰教授,團隊成員包括王天琪博士、何玉欣及周子宏(據 AAE 公告)。日內瓦國際發明展為全球歷史最悠久的發明展之一,金獎代表國際專業評審對該載荷技術創新水平的認可。載荷的核心技術已同步申請專利保護(據理大新聞稿)。

值得注意的是,日內瓦獲獎公告發佈於 2026 年 3 月 18 日,而 LEO CNAV 的宿主星恰於 3 月 16 日^※成功發射——二者相距不足 72 小時,意味着該團隊在載荷升空的同一周內同時收穫了國際金獎,標誌時間節點高度集中。

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# 這一載荷如何賦能香港低空經濟?

香港低空經濟^※泛指 1,000 米以下空域內以無人機(UAV)、電動垂直起降飛行器(eVTOL)、智能載人航空器等為核心的新型經濟形態。精準、可靠的空天定位與通信網絡是低空經濟的底層基礎設施。

LEO CNAV 載荷的城市場景價值集中體現在以下幾點:

理大航空及民航工程學系設有低空經濟研究中心(Research Centre for Low Altitude Economy),由陳文華教授(Prof. Wen-Hua Chen)^※主持,聚焦低空交通基礎規劃、空域設計與自主飛行器可靠感知技術;LEO CNAV 提供的精準星基定位與通信服務,與該中心的低空飛行器導控研究形成技術互補(據 AAE 官網)。

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# 與香港航天科技集團(HKATG)的合作背景是什麼?

LEO CNAV 的研發並非孤立事件,而是理大持續推進衞星技術佈局的階段性成果。據理大研究及創新事務處(RIO)2023 年公告^※,香港航天科技集團(HKATG)早於 2023 年向理大提供價值約 2000 萬港元^※的實物捐贈支持(以折算價值估計),內容包括:

• 提供覆蓋香港及大灣區的光學遙感與合成孔徑雷達(SAR)衞星觀測數據;
• 為理大研製的導航載荷提供低軌衞星平台搭載空間及在軌測試設施;
• 提供低軌衞星測控服務,供科研與教育使用;
• 授予旗下多光譜光學遙感衞星命名權(該星原計劃 2024 年發射)。

HKATG 的支持為理大團隊提供了從地面測試到在軌驗證的完整技術通道。理大表示將探索以金紫荊星座低軌衞星為平台,持續搭載自研導航載荷,逐步構建 LEO 星座網絡(據 RIO 官網)。

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# 理大如何同步培育衞星工程人才?

LEO CNAV 成功發射的同年,理大同步推出兩項新碩士課程,直接回應香港低空經濟與航天科技的人才需求。據理大 AAE 官網^※:

MSc 衞星工程課程涵蓋衞星軌道動力學、航天器系統設計及「新太空」商業生態,屬香港首個同類學位課程^※(據理大新聞稿)。MSc 低空經濟課程則聚焦低空飛行器技術、智能導航、自動控制、人工智能與空域交通管理(據 AAE 官網)。兩項課程均由 AAE 學系開辦,與 LEO CNAV 背後的研究團隊同屬一系,形成「研究帶動教學」的閉環。

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# LEO CNAV 與理大其他航天項目有何區別?

理大的航天科研歷來以「為國家深空任務研製精密硬件載荷」著稱——以容啓亮教授團隊研製嫦娥系列表土採樣封裝系統、天問一號火星相機為代表(詳見 aerospace-and-space.md)。LEO CNAV 開闢的是另一條路徑:

兩項系列在理大內部屬於互補而非重疊的航天佈局:深空儀器代表理大精密工程的極致,LEO CNAV 則代表理大把航天技術轉化為香港本地經濟應用的新探索。

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# 未來路線圖:從單顆載荷到星座網絡

據理大新聞稿^※,團隊下一步計劃發射更多搭載 LEO CNAV 的衞星,逐步組建 LEO 星座網絡,為智慧交通基礎設施升級提供持續的星基定位與通信服務。與此同時,團隊亦致力於深化航天創新、培育人才、拓展國際合作,推動香港商業航天生態發展(據 Bastille Post 報道引述温志勇教授)。

此一星座願景與香港「十四五」規劃支持的航天科技發展定位^※及大灣區智慧城市建設目標相契合(據理大新聞稿)。LEO CNAV 當前處於在軌測試階段,具體星座規模與部署時間表以官方後續公告為準。

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