给卫星装上智能“大脑” ，之江实验室科研成果进入太空

发布时间： 2024-03-07    作者：    来源： 之江实验室、科学＋   点击率：  

2月3日上午，广东阳江附近的海面上，风平浪静。之江实验室天基计算系统研究中心张亚兵站在捷龙三号运载火箭发射船的不远处，全神贯注地等待东方慧眼高分01星发射。

11时06分，一条长长的火龙喷射而出，火箭从海上腾飞，人群中发出阵阵欢呼。“火箭传出的刺破空气的声音越来越大，一股强势的气流扑面而来。”

2月3日11时06分，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将DRO-L星、智星二号A星、东方慧眼高分01星、威海壹号01-02星、星时代-18-20星以及NEXSAT-1星等9颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。新华社发（安迪 摄）

对张亚兵而言，这次发射意义非凡。东方慧眼高分01星的高性能智能处理载荷——“极光1000-慧眼”智能星载计算机（以下简称“极光1000”）是他所在团队的研发成果。伴随着卫星顺利入轨，那些研发过程中遇到的困难和压力，彻底转化为自豪感和成就感，让张亚兵难掩激动。

时间回到9个月前，东方慧眼智能遥感星座一期启动，张亚兵所在团队同步接到任务，研发卫星高性能智能处理载荷。

高性能智能处理载荷相当于卫星的智能“大脑”。

张亚兵介绍道：“传统遥感卫星拍摄的图像需要传到地面上进行处理，但是星地传输带宽受限，星上大量图像常常来不及下传到地面。而且传统遥感卫星也无法对图像进行即时的判断识别，很可能传输到地面的图像又是被云层覆盖的无效图像。”

“极光1000”能够提供低成本、低功耗、高算力、智能化的遥感数据计算能力，搭载了“极光1000”的东方慧眼高分01星在天上就能直接就进行云判、压缩以及目标识别。“智能化是这颗卫星最大的亮点。”张亚兵说。

张亚兵

要智能化、低成本，更要高性能和高可靠，“极光1000”的自研之路并不容易。“有一段时间的测试中，我们的载荷一放到卫星上，卫星就报总线故障。”张亚兵回忆道，“刚开始怀疑是我们自己的设备有问题，但是在单独测试设备时，无论采用什么方法结果均是一切正常，一时让大家摸不着头脑。”

团队和这个故障“死磕”了两个月。“当时我们每天都干到夜里12点之后，不断地讨论、调整思路，对卫星平台和计算机接口都进行了更精确的测试和定量分析。”最终，团队采用了多种技术手段，解决了故障问题，并且经过一系列测试验证，满足了举一反三、措施有效的要求，保证了产品的功能性和可靠性。

据张亚兵介绍，“极光1000”算力、效能比等关键技术指标处于国内领先水平，且通过冗余设计和容错设计等技术手段，大幅降低了整个载荷的研发成本。2023年10月底，经专业测评，“极光1000”的结构、硬件接口、性能参数、业务功能均满足设计标准，成功通过卫星平台的验收并完成交付，成为之江实验室首款搭载于商业卫星的实际交付产品，将有力提升卫星观测效率、时效性和准确度。

从海上发射平台返回之后，张亚兵要马不停蹄投入天基计算系统的研发之中。东方慧眼高分01星的成功发射为天基计算系统研究中心后续计划的推进打下了坚实基础。下一步，更多中心自研的智能星载计算机将搭载于卫星飞上太空，进行在轨验证评估；更长远一些，中心希望突破太空计算关键技术，搭建太空计算网络，服务国家战略前沿。

目前，天基中心已经汇聚起一支200余人、且90%以上都是8090后的大兵团，“我们在解决国家战略需求，是在做一件对的事情，我们一定要把天基计算系统做好，解决真需求、做出高水平、实现真创新。”天基计算系统研究中心负责人李超研究员目标笃定。

“我们要做的是‘天上的云脑’，这条路充满挑战，有无数个日夜的开发、数不清的验证试验在等着我们，但我愿意拼一次。”天基计算系统研究中心颜迪颖坚定地说。