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給衛星裝上智能大腦 之江實驗室星載智能電腦叩啟蒼穹

2024-02-03軍事
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潮新聞客戶端 記者 何冬健 通訊員 肖樂 盛汪渺芷

2月3日11時06分,廣東陽江海域,在明亮火焰的推動下,捷龍三號運載火箭自發射船的甲板上騰空沖向雲霄,往靜謐的黯藍色深空遠去。

「整個人毛孔都豎起來了!」不遠處,之江實驗室天基計算系統研究中心科研人員張亞兵擠在人群裏,仰頭目送搭載著「極光1000-慧眼」智能星載電腦(以下簡稱「極光1000」)的東方慧眼高分01星,隨火箭穿雲而去。火箭的聲浪一波又一波,撞擊在他身體上,掀起澎湃的心潮。

對張亞兵而言,這次發射意義非凡。「極光1000」是他所在團隊的研發成果。

在之江實驗室,記者見到了1:1大小的星載智能電腦模型。長方形的黑色小盒子,大約一本書大小,放在手上一掂,1.4千克的重量並不沈。「別看它小小的一個,功耗僅35瓦特,每秒鐘可進行32萬億次操作,是衛星的‘最強大腦’。」之江實驗室天基計算系統研究中心負責人李超說。

智能,是這台電腦的關鍵詞。「受星地傳輸頻寬限制,傳統遙感衛星繞一圈,傳輸到地面的數據可能僅有10千兆位,甚至比不上一個硬碟的儲存容量,星上大量影像常常來不及下傳到地面,嚴重限制了衛星的效能。」李超說。

2月3日11時06分,中國太原衛星發射中心在廣東陽江附近海域使用捷龍三號運載火箭,成功將DRO-L星、智星二號A星、東方慧眼高分01星、威海壹號01-02星、星時代-18-20星以及NEXSAT-1星等9顆衛星發射升空,衛星順利進入預定軌域,發射任務獲得圓滿成功。 新華社發(安迪 攝)

此外,由於傳統遙感衛星也無法對影像進行即時的判斷辨識,很可能傳輸到地面的影像又是被雲層覆蓋的無效影像。

李超介紹,與傳統星載電腦只處理簡單的拍攝和數據整理不同,「極光1000-慧眼」可以實作在軌即時演算。一般而言,衛星上一台可見光相機,開機一秒鐘便可能產生5千兆位的數據。這些數據是如此龐大冗雜,以致於如果依靠人工處理,需要數月時間。星載智能電腦搭載的衛星,在天上就能直接就進行雲判、壓縮以及目標辨識,極大提升中國衛星算力效率。

李超告訴記者:「它們的在軌即時處理功能能夠服務於自然災害監測、環境生態監測、城鎮化發展、智慧交通、智慧農業等眾多場景需求。」

要智能化、低成本,更要高效能和高可靠,「極光1000」的自研之路並不容易。

「有一段時間的測試中,我們的載荷一放到衛星上,衛星就報總線故障。」張亞兵回憶,團隊和這個故障「死磕」了兩個月,「磕」至深夜12點都是常態,「我們不斷地討論、調整思路,對衛星平台和電腦介面都進行了更精確的測試和定量分析。」

如今,「極光1000」算力、效能比等關鍵技術指標處於國內領先水平。2023年10月底,經專業測評,「極光1000」的結構、硬件介面、效能參數、業務功能均滿足設計標準,成功透過衛星平台的驗收並完成交付,成為之江實驗室首款搭載於商業衛星的實際交付產品。

研發星載智能電腦的目的,是為開啟「天算」之門。張亞兵表示,從海上發射平台返回之後,自己將馬不停蹄投入天基計算系統的研發之中。下一步,更多天基中心自研的智能星載電腦將搭載於衛星飛上太空,進行在軌驗證評估。更長遠一些,之江實驗室希望突破太空計算關鍵技術,搭建太空計算網絡,服務國家戰略前沿。

目前,天基中心已經匯聚起一支200余人、且90%以上都是8090後的大兵團。「我們一定要把天基計算系統做好,解決真需求、做出高水平、實作真創新。」李超目標篤定。

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