自1999年由美国加州理工大学和斯坦福大学提出并制定了立方星（Cubesat）标准以来，50公斤以下的微纳卫星技术日渐活跃，在国际上迎来了日新月异的发展势头。2003年第一颗立方星发射升空，相关技术迅速发展。2017年2月15日，印度用一枚火箭向太空发射了104颗卫星，其中包括101颗不到10千克的纳米卫星，2017年7月14日，俄罗斯一箭73星发射成功。 微纳卫星的主要特点是重量轻、体积小、成本低、研制周期短、功能密度高、性价比高、可编队组网，已被广泛试验应用于对地观测、通信、导航、空间科学探测、空间天气、深空探测和新技术试验等领域，成为空间系统的重要组成部分。

在卫星小型化趋势下，如何实现模块化、批量化、低成本化的卫星设计和制造模式？在硬件上，应使用现有成熟的低成本商用器件，替代需求小、定制化的昂贵宇航级器件，并且做到接口标准化；软件上，卫星系统应当是开放架构，具有功能可重构特点。

截至2019年1月9日，全球在轨卫星数量已达到2062颗。由多颗卫星组成观测星座同时在轨运行观测，每天将获取数百TB的影像数据。 以我国为例，到2020年我国将新研制数十颗高分辨率遥感卫星，实现30-50颗遥感卫星同时在轨工作， 保守估计每天获取的数据量将达到数百TB。由于通信资源宝贵，经过星上数据获取、星地数据传输、地面站接收、 处理中心处理与产品分发的传统数据获取和处理模式已难以满足实际要求。因此，以用户的任务需求为核心的任务驱动的遥感数据星地协同处理机制成为未来发展方向。

如何提升卫星的在轨数据处理能力？一是提供更多的星上计算资源，即搭建高性能天基超级计算平台；二是卫星在发射后，应依然能够为方便地为其开发、更新星载应用，并支持在轨按需调度、执行应用程序。

卫星工程研制思路正经历着从“平台优先”到“载荷优先”，再到“算法优先，软件优先”的转变。传统卫星的首先关注的问题是“如何上天”，然后是“做某件事”，因而设计重心都是以平台或载荷硬件为主。 为提高航天任务成功率，也都遵循着为特定任务定制卫星，为特定卫星定制载荷，为特定载荷定制软件的模式，具有面向单一任务，系统架构封闭、软硬件紧耦合的特点。而“硬件为主，软件为辅”思路的不足是，硬件的更新迭代速度在减缓，且面对未来发射上万颗微小卫星的行业需求时, 制造成本难以承受。 因此，算法将成为卫星设计重心， 通过为卫星制定统一的软硬件标准，并借助强大的计算能力，用软件去实现尽可能多的卫星功能，做到软件最大化、硬件最小化，就能够将有效载荷的硬件效能发挥到极致、硬件实现简化到极致，从而大幅提高卫星的效费比。这就是软件定义思想的体现。