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“天智一号”升空 开启卫星智能纪元

时间:2020-01-20

11月20日7点40分,中国西北部的酒泉卫星发射中心仍然漆黑一片。咆哮翱翔的火箭瞬间划破夜空,将“天智1号”卫星送入天空。7: 52: 55,卫星与火箭分离并进入预定轨道。

“‘天智1号’是一颗可以持续更新软件的卫星。人们可以通过手机访问它,并给它任务。”中国科学院软件研究所研究员、卫星项目牵头单位软件定义卫星技术联盟秘书长赵俊雄(Zhao junsuo)表示,“天智”这个名字来自天基智能,微应用卫星从现在开始将会“智能化”,实现即插即用、处理空中数据、更新软件等越来越多的功能,就像传统手机迭代成智能手机一样。

数据不需要返回地面进行重新计算,而是可以直接在“天空端”进行计算

目前,卫星操作以及数据下载和重新分析需要花费大量时间,这很难应用到有实时要求的场景中赵俊雄表示,在传统情况下,卫星收集数据后,必须将其下载到地面站,然后才能分析并给出可用的结果。大量数据在天地之间来回传送非常耗时。

“天智1号”是世界上第一颗实际开发和发射的软件定义卫星。它的主要有效载荷包括云计算平台、一个超分辨率相机和四个大视场相机。云计算平台是“天智1号”智能化的关键。

搭载云计算平台后,“天智1号”可以在“天端”计算数据,节省了大量不必要的数据传输,直接传输地面所需的结果。赵军锁说:“通过智能部署计算节点,天智1号可以完成轨道上的大部分数据处理工作。它不仅可以根据成像场景自动选择最佳工作模式和参数,还可以检测和识别捕获的内容,并根据需要将处理结果传输到地面。”

空间环境对云计算平台提出了严格的要求:地面能源不足,云计算平台需要低能耗;为了处理卫星收集的数据,云计算平台需要强大的计算能力。受承载能力的限制,云计算平台需要学会“协调”计算资源。

换句话说:低能耗,足够聪明和协调。此外,它必须是一个能应付残酷太空环境的“硬汉”。

带有移动电话可访问应用程序的开放平台

公众可以通过“卫星跟踪应用程序”查看卫星状态并与卫星互动。赵军锁表示,即使“天智1号”卫星闲置,它也可以通过APP命令“天智1号”卫星执行不同的空间任务。

“天智一号”对采集到的数据进行智能计算后,即可启动并执行卫星应用程序。根据地面的需要,它可以计算和分析摄像机和手机采集的数据,并将它们传输到地面监测站或应用终端。

与安卓的开放平台相似,云计算平台需要高性能软件在其上运行来完成不同的任务。例如,目标识别软件(如浮动物体)和软件(如三维重建软件)的注入,可以帮助“天智一号”执行各种功能。

与传统卫星不同,传统卫星是为单次任务定制的,具有独立的封闭系统,“天智1号”使用开放系统架构开发人员可以为卫星开发软件,并根据某些程序将开发的软件注入卫星,以进行在轨测试。赵俊雄表示,为了吸引创新程度高的应用,中国科学院软件研究所于2017年主办了“软件定义卫星应用软件创新设计竞赛”。在接下来的一系列科技实验中,将从软件定义卫星应用竞赛中挑选一些优秀作品进行在轨测试和验证。

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