高性能星上計(jì)算,「星測(cè)未來(lái)」助力衛(wèi)星智能化升級(jí)
復(fù)雜的太空輻射環(huán)境、有限的星上能源和星地?cái)?shù)據(jù)傳輸帶寬,一直制約著衛(wèi)星的應(yīng)用服務(wù)能力,是衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展的主要痛點(diǎn)。如何提高衛(wèi)星的智能化水平,讓衛(wèi)星更好、更快地向地面?zhèn)鬟f更有價(jià)值的信息,是衛(wèi)星全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值提升的關(guān)鍵所在。
成立于2020年的「星測(cè)未來(lái)」,以高性能星載邊緣計(jì)算能力為驅(qū)動(dòng),提供全流程的星上智能應(yīng)用服務(wù)解決方案。依托低成本的天地一體化COTS(Commercial Off-The-Shelf,商用現(xiàn)貨產(chǎn)品)元器件篩選體系,持續(xù)迭代領(lǐng)先的高性能、低功耗、全流程在軌智能服務(wù)能力,賦能通信、導(dǎo)航、遙感、試驗(yàn)衛(wèi)星全產(chǎn)業(yè)鏈,助力衛(wèi)星的智能化升級(jí)與產(chǎn)業(yè)變革。
圖片來(lái)源:星測(cè)未來(lái)
需求:衛(wèi)星智能化升級(jí)與星上實(shí)時(shí)應(yīng)用服務(wù)
隨著商業(yè)航天時(shí)代到來(lái),各國(guó)加速太空布局,近地軌道僅可容納十萬(wàn)顆衛(wèi)星,太空軌道資源非常稀缺。國(guó)內(nèi)外多個(gè)星座計(jì)劃相繼提出,衛(wèi)星每天會(huì)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)極大地催生了星上邊緣端數(shù)據(jù)處理的需求。而傳統(tǒng)衛(wèi)星主要采用宇航級(jí)元器件,這類(lèi)元器件的技術(shù)相對(duì)保守,成本較高,處理能力較差,智能化水平較低,這就導(dǎo)致傳統(tǒng)衛(wèi)星的應(yīng)用服務(wù)能力無(wú)法滿(mǎn)足目前業(yè)務(wù)智能化運(yùn)行的需求。
為了應(yīng)對(duì)星上海量數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)衛(wèi)星上較弱的處理能力的現(xiàn)狀,就必然要提升衛(wèi)星的智能化程度,通過(guò)在軌壓縮、在軌處理等方式篩選高價(jià)值數(shù)據(jù),升級(jí)衛(wèi)星星座的數(shù)據(jù)計(jì) 算和傳輸處理能力,使得星上的數(shù)據(jù)資源被最大化利用,這已然成為中國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的剛需。
星上“大腦”:衛(wèi)星智能化解決方案
如何提升衛(wèi)星的智能化程度并對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行智能化升級(jí)?星測(cè)未來(lái)聯(lián)合創(chuàng)始人倉(cāng)基榮告訴36氪,采用成本低、迭代快、性能強(qiáng)的COTS器件是應(yīng)對(duì)當(dāng)前需求的最佳方案,他提到兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
1、構(gòu)建低成本、高可靠的COTS器件篩選與設(shè)計(jì)體系,打造太空工業(yè)的基石;
2、打造高性能、低功耗、全流程的星上智能處理體系,最大程度提升衛(wèi)星價(jià)值。
圖片來(lái)源:星測(cè)未來(lái)
針對(duì)商業(yè)航天領(lǐng)域中的在軌智能化需求,星測(cè)未來(lái)推出星溪系列智能處理載荷平臺(tái),提供高性能、高可靠的在軌智能處理載荷和軟硬件一體化解決方案。該載荷平臺(tái)采用FPGA加AI/GPU芯片的異構(gòu)設(shè)計(jì)方案,具備低功耗、高算力、高可靠、小型化、適配性強(qiáng)等核心優(yōu)勢(shì),可滿(mǎn)足在軌深度學(xué)習(xí)計(jì)算和通用計(jì)算需求,在衛(wèi)星邊緣端提供高能效比的計(jì)算能力,通過(guò)在軌實(shí)時(shí)處理,將價(jià)值第一時(shí)間觸達(dá)客戶(hù),助力衛(wèi)星智能化轉(zhuǎn)型。
星測(cè)未來(lái) 星溪載荷實(shí)物圖
星測(cè)未來(lái) 星溪系列產(chǎn)品參數(shù)圖
衛(wèi)星的智能化升級(jí),可以帶來(lái)產(chǎn)業(yè)服務(wù)鏈條的整體變革,服務(wù)模式將從傳原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閭麝P(guān)鍵情報(bào),將原本需要數(shù)小時(shí)的信息獲取時(shí)間縮短至分秒級(jí),更加切合用戶(hù)對(duì)關(guān)鍵信息的高時(shí)效性需求,從而為通信、金融、應(yīng)急、地區(qū)安全等萬(wàn)億級(jí)下游應(yīng)用市場(chǎng)提供服務(wù)。
戰(zhàn)略合作:多領(lǐng)域技術(shù)和業(yè)務(wù)合作
作為一個(gè)星上智能處理軟硬件一體化的團(tuán)隊(duì),星測(cè)未來(lái)從用戶(hù)的應(yīng)用需求出發(fā),針對(duì)算法開(kāi)發(fā)、智能載荷硬件以及算法與硬件的適配加速等方面進(jìn)行全面優(yōu)化,已經(jīng)具備多種全流程星上應(yīng)用的服務(wù)場(chǎng)景落地能力。自成立以來(lái),星測(cè)未來(lái)獲得了多領(lǐng)域戰(zhàn)略合作、技術(shù)拓展、業(yè)務(wù)發(fā)展和在軌驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。
在可見(jiàn)光光學(xué)衛(wèi)星領(lǐng)域,星測(cè)未來(lái)分別與長(zhǎng)光衛(wèi)星、微納星空達(dá)成戰(zhàn)略合作,針對(duì)圖像壓縮和在軌解譯進(jìn)行深入研究,基于A(yíng)I的能力將星上原始數(shù)據(jù)的壓縮率提高一倍,同時(shí)進(jìn)行了目標(biāo)識(shí)別,拓展全流程的AI在軌處理應(yīng)用服務(wù),發(fā)力應(yīng)急、金融、快速響應(yīng)等應(yīng)用,拓展下游市場(chǎng)。
AI圖像壓縮:可應(yīng)用于衛(wèi)星數(shù)據(jù)資產(chǎn)提升及衛(wèi)星在軌智能解譯(Copyright,2021,數(shù)據(jù)由長(zhǎng)光衛(wèi)星提供)
在SAR(合成孔徑雷達(dá))衛(wèi)星的全流程應(yīng)用領(lǐng)域,星測(cè)未來(lái)與天儀研究院達(dá)成AI戰(zhàn)略合作,共同研發(fā)SAR衛(wèi)星的在軌全流程解決方案。SAR衛(wèi)星具有多頻段、多極化、抗干擾等特點(diǎn),傳統(tǒng)的光學(xué)衛(wèi)星在云層遮擋時(shí)無(wú)法工作,SAR衛(wèi)星則可以全天候工作,能夠?qū)崿F(xiàn)寬覆蓋、高分辨率、持續(xù)監(jiān)測(cè)等能力。針對(duì)SAR的全流程應(yīng)用,星測(cè)未來(lái)與合作伙伴共同攻克涵蓋星上實(shí)時(shí)成像、實(shí)時(shí)解譯、實(shí)時(shí)壓縮以及相應(yīng)的航天級(jí)可靠的硬件設(shè)計(jì)等多個(gè)技術(shù)難點(diǎn),在艦船檢測(cè)、水體識(shí)別等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中深拓應(yīng)用價(jià)值,致力于提升SAR星的服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量。
艦船檢測(cè):可應(yīng)用于敏感目標(biāo)檢測(cè)、黑船識(shí)別以及航運(yùn)安全保障等(Copyright,2021,數(shù)據(jù)由天儀研究院和廈門(mén)大學(xué)提供)
水體識(shí)別:通過(guò)在軌分析處理,能夠?qū)⑺w的邊界快速提取下傳,可應(yīng)用于洪水的應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)等(Copyright,2021,數(shù)據(jù)由天儀研究院和廈門(mén)大學(xué)提供)
技術(shù)合作方面,星測(cè)未來(lái)與清華大學(xué)工物系、電子系等多個(gè)院系團(tuán)隊(duì)合作,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的高能效并行加速和算法模型的太空抗輻照容錯(cuò)能力等方面形成了一系列專(zhuān)利,針對(duì)太空應(yīng)用場(chǎng)景,形成軟硬件一體化的技術(shù)壁壘。
產(chǎn)業(yè)鏈合作方面,星測(cè)未來(lái)與艾可薩科技建立合作,共同研發(fā)星上大容量存儲(chǔ)、計(jì)算和數(shù)據(jù)傳輸一體化的方案,通過(guò)模塊化集成的方式,進(jìn)一步降低整星的研制和發(fā)射成本。此外,星測(cè)未來(lái)與氦星光聯(lián)(奇績(jī)創(chuàng)壇校友企業(yè))達(dá)成戰(zhàn)略合作,針對(duì)星間激光通信領(lǐng)域進(jìn)行全方位的深度合作?;谛菧y(cè)未來(lái)的太空輻照實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù),計(jì)劃于2022年初,完成40Gbit/s單板機(jī)的在軌試飛驗(yàn)證,為未來(lái)超高速星間激光通信做鋪墊,同時(shí)布局未來(lái)通信星座的網(wǎng)絡(luò)智能調(diào)度優(yōu)化業(yè)務(wù)。
基于衛(wèi)星智能化的先發(fā)優(yōu)勢(shì),星測(cè)未來(lái)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、遙感等領(lǐng)域與多位客戶(hù)、多家頭部衛(wèi)星廠(chǎng)商達(dá)成相應(yīng)的合作,明年上半年將有六次在軌驗(yàn)證機(jī)會(huì),預(yù)計(jì)在今年12月底之前將完成全部產(chǎn)品交付。
發(fā)展與展望:加速應(yīng)用服務(wù)落地,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
商業(yè)航天時(shí)代,星測(cè)未來(lái)致力于持續(xù)利用地面半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)紅利賦能航天領(lǐng)域的發(fā)展,通過(guò)地面、太空一體化的COTS器件測(cè)試、篩選體系,持續(xù)為航天領(lǐng)域挑選高可靠、高性能、低成本的COTS元器件,并持續(xù)迭代升級(jí)衛(wèi)星的智能化水平。
星測(cè)未來(lái)的商業(yè)模式兼顧了短期和長(zhǎng)期的發(fā)展需求,既能在短期內(nèi)滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)金流需求,也能在長(zhǎng)期時(shí)間范圍追求更大的市場(chǎng)空間。短期內(nèi),星測(cè)未來(lái)已經(jīng)通過(guò)載荷硬件的直接銷(xiāo)售模式,和頭部的衛(wèi)星廠(chǎng)商達(dá)成合作,已獲得明確的客戶(hù)訂單。長(zhǎng)期范圍內(nèi),星測(cè)未來(lái)計(jì)劃在衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)展,聚焦于遙感和通訊應(yīng)用,為更廣泛的行業(yè)客戶(hù)提供服務(wù)。
星測(cè)未來(lái)團(tuán)隊(duì)成員主要來(lái)自清華大學(xué)、斯坦福、中科院等知名高校和研究所,大多在從事產(chǎn)品和研發(fā)工作,團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)多個(gè)院系開(kāi)展深度合作,持續(xù)迭代公司在星載邊緣計(jì)算和應(yīng)用服務(wù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。星測(cè)未來(lái)曾獲清華大學(xué)創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)、清華大學(xué)校長(zhǎng)杯挑戰(zhàn)獎(jiǎng),并獲得真格、奇績(jī)與啟迪等多家國(guó)內(nèi)知名機(jī)構(gòu)的投資,目前正在推進(jìn)PreA輪融資。未來(lái),星測(cè)未來(lái)計(jì)劃將在算法應(yīng)用上投入更多精力,發(fā)力下游應(yīng)用服務(wù),致力于成為最懂客戶(hù)需求的衛(wèi)星智能化應(yīng)用服務(wù)團(tuán)隊(duì)。