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      “天智一號”升空,開啟衛星時代智能紀元

      作者: 17know 分類: 科技 發布時間: 2018-11-22
        11月20日7時40分,位于大西北的酒泉衛星發射中心還黑黢黢的,呼嘯騰空的火箭瞬間劃破夜空,搭載“天智一號”衛星發射升空。7時52分55秒,衛星與火箭分離,進入預定軌道。
       
        “‘天智一號’是一顆可以不斷更新軟件的衛星,人們可以通過手機訪問它,給它下任務。”衛星項目牽頭單位中國科學院軟件研究所研究員、軟件定義衛星技術聯盟秘書長趙軍鎖說,“天智”的名字來自于天基智能,微小應用衛星將從此“智能”起來,實現即插即用、在天處理數據、更新軟件等越來越多的功能,就像傳統手機迭代為智能手機。
       
      “天智一號”升空,開啟衛星時代智能紀元
        數據無需傳回地面再計算
       
        可在“天端”直接運算
       
        “目前,衛星的運行和數據的下載再分析等環節耗費大量時間,難以適用于有實時要求的場景。”趙軍鎖說,傳統情況下,衛星采集數據后,要下載到地面站,然后才能分析給出可使用的結果,大量的數據在天地之間上行、下行是非常耗費時間的。
       
        “天智一號”是全球首顆實際開展工程研制并發射的軟件定義衛星,它的主要載荷包括云計算平臺、一臺超分相機和4部大視場相機。而其中的云計算平臺,是“天智一號”能夠“智能”的關鍵。
       
        搭載云計算平臺之后,“天智一號”可以在“天端”運算數據,省去了大量不必要的數據傳輸,直接傳輸給地面需要的結果。趙軍鎖說:“通過智能調配計算節點,‘天智一號’可以在軌完成大部分數據處理工作,不但可以根據成像場景自動選擇最佳的工作模式和參數,還可以檢測和識別拍到的是什么,并根據需要將處理結果下傳地面。”
       
        太空的環境對云計算平臺提出了嚴苛的要求:沒有地面那樣充足的能源,云計算平臺需要能耗低;處理衛星采集的數據,云計算平臺需要強的計算能力;受搭載限制,不能攜帶很多硬件,云計算平臺需要學會“統籌”計算資源。
       
        換句話說:要低耗能、夠聰明、會協調。此外還得是應付得了太空殘酷環境的“硬漢”。
       
        開放式平臺
       
        搭載可用手機訪問的APP
       
        “公眾可以通過‘追星APP’查看衛星狀態,與衛星互動。”趙軍鎖表示,甚至在“天智一號”衛星空閑的時候,可以通過APP指揮“天智一號”衛星執行不同空間任務。
       
        “天智一號”對采集數據進行智能計算后,可啟動執行星載應用程序,響應地面的需求,對相機和手機采集到的數據進行計算分析,并傳輸到地面的測控站點或應用端。
       
        與安卓的開放式平臺相似,云計算平臺需要高性能的軟件在其上運行,以完成不同的任務。例如,漂浮物等目標識別軟件、三維重構軟件等軟件的上注,可以幫助“天智一號”執行多種功能。
       
        與傳統衛星面向單一任務定制開發、自成封閉體系不同,“天智一號”采用開放系統架構。“開發者可以為衛星開發軟件,并可根據一定流程將開發的軟件上注衛星,開展在軌試驗。”趙軍鎖介紹,為了引來創新程度高的應用,中科院軟件所2017年曾主辦“軟件定義衛星應用軟件創新設計大賽”,在接下來開展的一系列科學技術試驗中,將擇機安排上注部分軟件定義衛星應用大賽中的優秀作品,開展在軌試驗驗證。
       
        據介紹,“天智一號”由中科院軟件所牽頭,中科院微小衛星創新研究院、航天九院771所、中科院光電院、中科院西光所等單位參與研制,整星重約27公斤,運行在500公里高度的太陽同步軌道,是“天智”系列的首顆技術驗證星。目前“天智二號”到“天智十號”共17顆星(部分為衛星星座)已在規劃中,“天智二號”預計將于2019年下半年擇機發射。

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