“天智二号”D星升空我国卫星“智能化”加速

1月15日11时14分，由中科院软件研究所牵头的“天智二号”D星在太原卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。

“与以前的卫星不同，天智二号的D星不再有卫星服务、姿态控制和试管计数子系统。”中科院软件所研究员赵俊锁告诉科技日报记者，得益于OPS高达40TOPS的星上计算能力，卫星软件首次全面部署在统一的微云计算平台上，从而驱动智能调度和计算。

智能的基础是“数据共享”

2017年，科技部副部长汤米指出，新一代人工智能主要是基于大数据的人工智能。

五年多来，地面的人工智能逐渐实现了数据共享和数据驱动。然而，在航空航天领域，由于组织结构和计算能力的原因，数据一直被限制在子系统内。

“例如，星敏感器是卫星姿态控制系统的重要组成部分。它获得的数据过去只能用于卫星姿态控制。这些数据也可用于其他任务，如图像采集。能用吗？”赵俊锁说，“天智二号”D上自主研发的天基超级计算平台，可以打破原有的分系统划分，实现数据共享，驱动智能计算。

据介绍，“天智二号”D星在硬件上首次采用智能计算引擎+交换机+智能部门组件的创新架构设计。开关作为“枢纽”，连接顶部的各种计算引擎和底部的超级相机、宽视场相机、测控磁棒、惯性测量单元等部件，形成“联控联用”的新模式。

“‘联控’的好处在于，既降低了接口设计的复杂度，又提高了存储资源的利用率。”赵俊锁说，“天智二号”D星体积小，能量大，所以设计时就提高了要求，采用了紧凑的结构。在保证较高的星上计算能力和达到米级地面分辨率的同时，体积小巧，只有19公斤。

“开放”让卫星越来越聪明。

"进化的能力是智力的更高阶段."赵军锁说，科研要立足长远，尤其是深空探测，在设计上要预留升级、进化、迭代的系统框架。

因此，“天智二号”D星的软件设计采用了开放系统架构的天智软件栈。赵俊锁介绍，其性能类似于手机系统中的“安卓”，具有良好的开放性。它配备了专门的开发、运行和维护集成平台，可以快速迭代，不断进化，从而不断提高卫星在轨智能化水平。

这套系统大大降低了卫星应用上传到太空进行测试的“门槛”:卫星应用只需上传到系统，就能根据拍摄任务自动调整卫星姿态，并利用人工智能技术在轨实时处理图像数据，自动选择地面站并建立连接，然后第一时间将数据传输到地面。因此，“天智二号”D星上的地面任务难度大大降低，信息的时效性也会大大提高。

据介绍，“天智二号”D星入轨后，将首次在轨开展新一代智能卫星架构和天基智能软件栈验证试验，评估多方算法和模型的在轨应用效率。在轨期间，由天基综合信息系统重点实验室、湖南航盛(硬件组装)、国防科大、北京尤雅、田丽、Xi玉环、天津云药等多家软件定义卫星技术联盟成员单位共同管理和使用。

赵俊锁介绍，中科院软件所将与软件定义卫星技术联盟成员共同研发更多新技术试验卫星，建设天智试验星座，加快天智软件栈、天智协议栈等软件定义卫星技术的演进，为巨型星座的建设和运营进行持续的技术创新。