摘要:近期,全球首颗云原生边缘计算卫星“天算星座”试验卫星“宝酝号”在成功成功验证,将计算精度提升了 50% 以上,卫星回传数据量可减少 90%,卫星将进入云原生时代。
2020年,卫星互联网首次被明确纳入国家“新基建”范畴,卫星通信成为继有线互联、无线互联之后第三代互联网基础设施革命。随着应用领域的不断延伸,全球卫星产生的数据量首次超过卫星传输的数据量,因此在卫星上进行数据通信、融合、预处理的需求越来越强烈。
01、云原生边缘计算,打破在轨计算壁垒
自1957年太空中升起第一颗人造地球卫星以来,如今太空中的卫星已超3000颗。由于卫星平台的特殊性,其计算能力、通信能力、维护能力、平台能力相对较弱,每一颗在太空中正常运行的卫星,都会产生大量的数据。可传统的卫星都缺乏运算的“大脑”,它们只会记忆,不会运算,需要把海量的原始数据传输回地面中心处理,因此占据大量资源,卫星亟需实现“智能化”。
当卫星拥有了自己的“大脑”,能够在太空中计算处理数据后,会发生什么样嬗变?或许全球首颗云原生边缘计算卫星“天算星座”试验卫星“宝酝号”将提供一些答案。
据天算星座首席科学家、北京邮电大学教授王尚广教授介绍,“天算星座”计划由北京邮电大学深圳研究生院与天仪研究院共同发起,将成为我国卫星领域的一支重要力量,也将作为全球卫星网络科技创新基地之一,应对世界科技变革。
其“宝酝号”实现了在轨计算上“零的突破”,是全球首颗具备云原生与边缘计算能力的智能卫星。利用云原生边缘计算技术,卫星在太空中先对数据进行计算处理,可减少大量传输压力,实现“业务上天、服务在轨”,满足航空航天领域多样化的需求。
以通信、遥感为代表的传统卫星,只有储存能力,只能将存储的数据回传到地面,不具备星上处理能力。“宝酝号”上搭载的“天算星座”计算平台载荷,可实现卫星在轨计算处理,提高分布式应用协同能力和在轨AI推理能力。结合北邮开发的卫星网络系统、基础通信组件,还可为空天实验提供按需使用的计算能力。
云原生边缘计算平台的出现,有效降低了空天计算的实验门槛,使得天上卫星的管理,像地面服务器的管理一样简单,“地面鼠标点点,天上卫星颤颤”。