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“天智二號”D星升空 我國衛(wèi)星“智能化”加速

2023-01-16
來源:科技日報

  1月15日11時14分,,中國科學(xué)院軟件研究所牽頭研制的“天智二號”D星搭載長征二號丁運載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,成功進入預(yù)定軌道,。

  “與以往的衛(wèi)星不同,,‘天智二號’D星不再單設(shè)星務(wù),、姿控、數(shù)管等分系統(tǒng),?!敝袊茖W(xué)院軟件研究所研究員趙軍鎖告訴科技日報記者,得益于高達40TOPS(即每秒鐘萬億次操作)的星載算力,,衛(wèi)星軟件首次實現(xiàn)統(tǒng)一微云計算平臺上的全部署,,進而驅(qū)動智能調(diào)度和運算。

  智能的基礎(chǔ)是“數(shù)據(jù)共享”

  2017年,,科技部副部長李萌在解讀《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》時指出,,新一代的人工智能主要是大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的人工智能。

  5年多以來,,地面上的人工智能已經(jīng)逐步實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動,。而在空天領(lǐng)域,受限于組織架構(gòu)和算力等原因,,數(shù)據(jù)一直局限在分系統(tǒng)內(nèi)部,。

  “例如,恒星敏感器是衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的重要組成部分,,它獲取的數(shù)據(jù)以往只能用于衛(wèi)星姿態(tài)的控制,,這些數(shù)據(jù)對其他任務(wù)比如圖像采集也有作用,能不能利用上呢,?”趙軍鎖說,,“天智二號”D星上自主研發(fā)的天基超算平臺能打破原有的分系統(tǒng)分割,,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,,驅(qū)動智能運算。

  據(jù)介紹,,“天智二號”D星在硬件方面首次采用智能計算引擎+交換機+智能部組件的創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計,。交換機作為“樞紐”,對上連接各種計算引擎,,對下連接超分相機,、寬視場相機、測控磁棒,、慣性測量單元等組件,,形成了“聯(lián)控聯(lián)用”的新模式,。

  “‘聯(lián)控聯(lián)用’的好處是不但降低了接口設(shè)計復(fù)雜度,而且提高了存算資源利用率,?!壁w軍鎖說,“天智二號”D星體積小能量大,,在設(shè)計時便提高要求,,采用緊湊結(jié)構(gòu),在確保高星載算力,、實現(xiàn)米級對地分辨率的同時,,身材小巧,僅19公斤,。

  “開放”讓衛(wèi)星越來越聰明

  “不斷演進的能力是智能化的更高階段,。”趙軍鎖表示,,科研工作要立足長遠,,尤其面向深空探索的科研項目,在設(shè)計時更應(yīng)該預(yù)留升級,、演進,、迭代的系統(tǒng)框架。

  為此,,“天智二號”D星在軟件設(shè)計上采用了開放系統(tǒng)架構(gòu)的天智軟件棧,。趙軍鎖介紹,其性能與手機系統(tǒng)中的“安卓”相似,,有著良好的開放性,,配有專門的開發(fā)運維一體化平臺,可快速迭代,、持續(xù)演進,,從而不斷提升在軌衛(wèi)星的智能化水平。

  這一系統(tǒng)大大降低了衛(wèi)星應(yīng)用上載到太空中進行測試的“門檻”:衛(wèi)星應(yīng)用僅需上載至該系統(tǒng),,就可根據(jù)拍攝任務(wù)自動調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài),,利用人工智能技術(shù)對圖像數(shù)據(jù)進行在軌實時處理,自動選取地面站并建立連接后將數(shù)據(jù)第一時間下傳到地面,。因此,,“天智二號”D星上的地面任務(wù)難度大幅降低,信息時效性也將大幅提升,。

  據(jù)介紹,,“天智二號”D星入軌后將首次在軌開展新一代智能衛(wèi)星架構(gòu)與天基智能軟件棧驗證試驗,評估多方算法及模型的在軌應(yīng)用效能。在軌期間由聯(lián)合研制單位天基綜合信息系統(tǒng)重點實驗室(軟件總成),、湖南航升(硬件總成),、國防科大、北京勱亞,、天勰力,、西安寰宇、天津云遙等多家軟件定義衛(wèi)星技術(shù)聯(lián)盟成員共同管理使用,。

  趙軍鎖介紹,,中國科學(xué)院軟件研究所后續(xù)將與軟件定義衛(wèi)星技術(shù)聯(lián)盟各成員單位共同研發(fā)更多的新技術(shù)試驗衛(wèi)星,建設(shè)天智試驗星座,,加快天智軟件棧,、天智協(xié)議棧及其他軟件定義衛(wèi)星技術(shù)的演進速度,面向巨型星座建設(shè)和運維開展持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,。(記者 張佳星)



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