科技日報記者 劉艷
12月10日，“天算星座”試驗衛(wèi)星成功在軌工作，華為云“云邊一體”方案首次在太空驗證。
天算星座首席科學(xué)家、北京郵電大學(xué)教授王尚廣介紹，前期測試數(shù)據(jù)表明，通過衛(wèi)星與地面站協(xié)同推理，計算精度提升了50%以上，衛(wèi)星回傳數(shù)據(jù)量可減少90%。
審美在線的朋友，總能精挑細選最合適的照片再傳給你。中國剛剛試驗成功的這顆衛(wèi)星，就有這個特長。它使用了華為云貢獻的獨門秘籍。
天算星座一期共6顆衛(wèi)星，包括2顆主星、2顆輔星及2顆邊緣星，預(yù)計2023年完成，將引領(lǐng)中國的6G網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
這個計劃由北京郵電大學(xué)深圳研究生院與天儀研究院共同發(fā)起，華為云是首批合作共建單位。
天算衛(wèi)星，用到了華為大力研發(fā)的“邊緣計算”系統(tǒng)。
所謂邊緣計算，就好比升級的人體神經(jīng)系統(tǒng)，不光一個大腦，手指頭上有腦，腳后跟也有腦，手腳運動時，許多簡單任務(wù)不需要中樞遙控，自己就能計算。
引入邊緣計算的天算衛(wèi)星，表現(xiàn)得更聰明了。
比如，過去的衛(wèi)星照片，大部分信息是沒用的，需要地面細節(jié)，照片上卻有大片的云，浪費寶貴的下傳流量。
而天算衛(wèi)星先使用AI推理，丟棄人們不感興趣的低質(zhì)量圖像，再傳照片給地面分析。
這樣一來，報告生成的時間，從過去的1天縮短到1小時。
同樣的原理，衛(wèi)星還可以在軌比較暴雨前后圖片，預(yù)測到山體坍塌風(fēng)險，發(fā)出預(yù)警。
王尚廣教授介紹，華為云研發(fā)并開源的云原生邊緣計算平臺KubeEdge，及它的邊云協(xié)同AI能力Sedna，在天算衛(wèi)星中扮演了關(guān)鍵角色。有了KubeEdge，衛(wèi)星好比一個用APP的手機，需要什么功能，隨時安裝。
衛(wèi)星變聰明，難度可不小。
第一難題是散熱，CPU要散熱，但太空里可沒有空氣對流。所以，計算任務(wù)要限定時間；而且要有防熱的空間設(shè)計。
第二難題是外太空的高能粒子可能穿透衛(wèi)星，把電路里的0變1，1變0；錯誤計算的風(fēng)險大大上升。為此，要有冗余備份好及時糾錯。為此，天算衛(wèi)星采用了軟硬備份的雙重保護。
此外，計算平臺與衛(wèi)星的適配，也是一個難題，為了保障衛(wèi)星的重量、空間、存儲、能耗、姿態(tài)，計算平臺做了不少優(yōu)化，軟件“瘦身”，大大減少資源消耗。
為了保證在太空極端環(huán)境下正常工作，天算衛(wèi)星成型前，通過了近百次嚴苛的穩(wěn)定性測試。
據(jù)介紹，天算星座將在應(yīng)急通訊、生態(tài)監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、城市建設(shè)等領(lǐng)域大顯身手。
（圖片提供：華為）
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