新闻动态

Conference related

当前位置 > 首页 > 新闻动态 > 会员动态 > 云原生边缘计算在太空成功验证,助力卫星进入智能时代

云原生边缘计算在太空成功验证,助力卫星进入智能时代

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。


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”。




计算精度提升 50% ,卫星进入云原生时代

过去的卫星在研制时就有相应的任务,发射升空之后也只能完成特定任务,而有了云原生后,基于云原生的环境,可以在卫星上实现服务生成、更新或应用上注,将原来的任务A,升级或变更为任务B任务C。


也就是说,当卫星有了云原生边缘计算平台之后,科研人员可以在卫星上构建一个对所有资源进行统一管理的环境,像手机一样可以装各种各样的APP,分门别类用于环境监测或是科研实验,功能更强大,也就是智能卫星


过去发生洪水时,需先在地面将“拍摄灾区图像”的指令传输给卫星,卫星再将拍摄到的影像回传。待卫星将影像回传后,地面再统一进行云检测和水域提取,到最终生成监测报告通常需要1天。由于卫星没有筛选处理能力,所有的数据还是要传到地面才能进一步应用,而分析回传的数据时发现,很大部分影像都有云层遮挡,是没有用的,因此卫星的在轨计算功能是迫切需求。


然而,当卫星有了云原生边缘计算能力后,卫星可以在轨进行AI推理,将被云层覆盖超50%的低质量图像数据丢弃,减少传输无效数据,降低传输压力。有效图片回传后,在地面再利用高精度AI模型进行运算,进一步缩短影像预处理、水域提取、监测报告生成的时间,最终生成监测报告只需1小时左右。显著提升应急响应时间。


智能卫星的投入使用,将给防灾减灾领域带来巨大变革。除了将应急响应时间从“天级”降低到“小时级”外,卫星边缘任务还可按需更新,通过在轨AI推理,比较暴雨前后图片,推测山体坍塌风险,提前预判地质灾害隐患,并发出预警。


测试数据表明,通过卫星与地面站协同推理,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。这意味着卫星将在太空中可同时调用边缘和中心云的资源并具备 AI 能力和多任务处理能力,可最大限度提升效率和响应速度。


据了解,此次云原生边缘计算在太空成功验证后,将继续部署“天算星座”一期的6颗卫星,在太空中形成协同计算网络,更好地服务航空航天、应急通讯、生态监测、防灾减灾和城市建设等。




相关文章链接
地平线突围边缘计算战场
世纪互联携手Nutanix推出超融合解决方案
边缘计算产业观察【2019年第2期】-会员动态
易华录发布交通综合运行协调 与应急指挥平台(TOCC)2017版
Arm架构迎来新的云服务小伙伴,猜猜它是谁?

关于联盟

边缘计算作为新兴产业应用前景广阔,产业同时横跨OT、IT、CT多个领域,且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用多个产业链角色。为了全面促进产业深度协同,加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地,华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术(集团)有限公司作为创始成员,联合倡议发起边缘计算产业联盟,致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作,引领边缘计算产业的健康可持续发展。

加入联盟

联系我们

  • 北京市海淀区上地十街辉煌国际5号楼1416
  • +86 10 5711 6299 +86 13910146695
  • info@ecconsortium.net
×

登录

确定