中國軟件定義衛星『天智二號』D星成功發射實現三個首次

2023-01-16

【中新社北京1月15日電】 (記者 孫自法)記者1月15日從中國科學院軟件研究所(中科院軟件所)獲悉,北京時間當天11時14分,由該所牽頭研製的“天智二號”D星在太原衛星發射中心成功發射進入預定軌道,衛星創新方面主要體現為在硬件、軟件和工程組織上的三個首次。

“天智二號”D星將首次在軌開展新一代智能衛星架構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用效能,並持續開展天地聯合智能軟件棧開發運維一體化能力驗證。

中科院軟件所研究員、軟件定義衛星技術聯盟秘書長、天智系列衛星總設計師趙軍鎖介紹說,“天智二號”D星的硬件體系架構先進,結構緊凑,開放性好,集成度高。整星體積小,重量輕,但其星載算力能支持每秒鐘40萬億次操作,可支持星上超分,實現米級對地分辨率。該星創新上實現的三個首次分別是:

一是在硬件方面首次採用智能計算引擎+交換機+智能部組件的開放系統架構,其中交換機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、數傳、導航定位(GNSS)等各種部組件,不再單設星務、姿控、數管等分系統,將全部軟件部署于統一的微雲計算平台之上,不但降低接口設計複雜度,有助於數據共享,而且提高存算資源利用率。

二是在軟件方面首次採用開放系統架構的天智軟件棧,包括元操作系統、數據治理框架、節點治理框架、應用治理框架和各種應用程序。天智軟件棧的核心是承擔星上資源綜合集成與編配管控功能的治理框架,對下可綜合集成各種底層資源,對上可編配管控各種應用軟件,具有良好開放性,且配有專門的開發運維一體化平台,可快速迭代、持續演進,從而不斷提昇在軌衛星的智能化水平,有助於構建下一代智能衛星生態。

“天智二號”D星的軟件體系架構先進,開放程度好、智能化程度高、易於擴展,其上的應用軟件可根據拍攝任務自動調整衛星姿態,根據光照條件自動調整成像模式和積分時間,利用人工智能技術對圖像數據進行判雲、去霧、目標檢測識別等在軌實時處理,自動選取地面站並建立連接,將處理結果在第一時間下傳地面,從而大幅降低地面任務規劃的難度並大幅提昇信息的時效性。

三是在工程組織上結合軟件定義衛星軟硬件解耦合的特點,首次採用1+1+N的總成模式,兩個1分別為軟件總成和硬件總成,N為眾多部組件、應用軟件參研方以及測試服務、環境試驗服務、測運控服務提供方。“天智二號”D星由多家軟件定義衛星技術聯盟成員單位聯合研製、共同管理、共享使用,開啟了科研機構和商業航天公司合作推動軟件定義衛星技術快速迭代發展的“共商、共建、共治、共享”模式。

趙軍鎖表示,中科院軟件所後續將與廣大軟件定義衛星技術聯盟成員單位共同研發更多的新技術試驗衛星,建設天智試驗星座,加快天智軟件棧、天智協議棧及其他軟件定義衛星技術的演進速度,面向巨型星座建設和運維開展持續的技術創新活動。

據瞭解,中國當天在太原衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭成功發射“一箭十四星”,“天智二號”D星是十四星之一。