明月湖科研人冯小恩:让卫星学会自己“做决策”
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收藏重庆姑娘冯小恩,哈工大重庆研究院博士后,2025年度重庆市博士后研究项目特别资助一等奖获得者、2026空天信息国际学术研讨会程序委员会主席。她用一套自研的智能算法,让分散在太空中的卫星星群学会像企业一样“招标投标”,自主应对突发任务。
面对卫星数量越来越多、管控越来越难的现实问题,冯小恩给出了三个关键突破。

明月湖科研人冯小恩。哈工大重庆研究院供图
01三大突破:招投标、换编码、图学习
第一个突破,是把航天问题变成“招投标”。卫星一多,突发任务来了怎么办?传统方式依赖地面指挥,反应慢、效率低。冯小恩在硕士期间受经济学启发,提出了一套“招投标”机制。
当突发任务出现时,卫星集群自主发出“招标公告”,各卫星根据自身电量、存储空间、观测角度等条件“投标”,系统再“评标”选出最合适的执行者。这套方法在40秒内就能完成响应,计算量小,特别适合卫星上有限的计算资源。
这项研究让卫星从“听指挥”走向“会商量”,为星群自主协同打下了基础。
第二个突破,是换一种编码方式,让效率再跃升。招投标机制解决了谁来干的问题,但面对大量任务时,算法效率仍有提升空间。传统方法用“01编码”描述任务,任务一多,染色体变长,算法寻优变慢。冯小恩改用实数编码,染色体长度大幅压缩,计算速度和寻优能力双双提升。
这一改进不仅让卫星调度更快,还被验证可用于地面兵力防御部署,证明了算法的通用价值。
第三个突破,是用“图学习”调度卫星星群。当卫星星群面对数万规模的海量任务时,传统算法再次遇到瓶颈。冯小恩引入图神经网络,提出用“冲突消解”取代传统的“约束满足”思路。
她把复杂的约束条件转化为图模型,让神经网络自动学习识别任务之间的冲突关系,从而实现多星大规模任务的高效调度。相关研究成果发表于中科院一区TOP期刊《Advanced Engineering Informatics》。
02从实验室到工程一线,回重庆落地
冯小恩不是只写论文的理论研究者。她作为技术骨干深度参与了国家重点研发计划、国家自然科学基金、航天五院横向项目等10余项科研项目,拥有4项国家发明专利,发表8篇高水平论文(含4篇SCI、4篇EI),参与撰写1部学术专著。部分成果已切实应用于实际工程。
2025年进入哈工大重庆研究院国家级博士后工作站后,她凭借“基于约束冲突图模型的大规模多星协同任务决策方法研究”项目,获得重庆市博士后研究项目特别资助一等奖。同年,受邀担任“2026空天信息与产业创新国际学术研讨会”程序委员会主席。
博士毕业后,冯小恩选择回到家乡重庆。在她看来,重庆正在崛起的空天信息产业集群提供了“产学研”结合的土壤。她深度参与了重庆市空天技术产业创新综合体、AI+智慧卫星综合管控平台等多项建设任务,持续将深度强化学习、大模型等前沿技术融入卫星智能管控系统,致力让未来星座更智能、更自主、更高效。
从发现问题、定义问题到解决问题,冯小恩的信条只有五个字:解决真问题。这位年轻的科研人,正用一行行代码和一个个算法,让太空中的“中国星”变得更聪明。(吴媛 孙建和)
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