“天智二號”D星成功發射創新實現三個首次

記者1月15日從中國科學院軟件研究所(中科院軟件所)獲悉，北京時間當天11時14分，由該所牽頭研制的“天智二號”D星在太原衛星發射中心成功發射進入預定軌道，衛星創新方面主要體現為在硬件、軟件和工程組織上的三個首次。

“天智二號”D星將首次在軌開展新一代智能衛星架構與天基智能軟件棧驗證試驗，評估多方算法及模型的在軌應用效能，并持續開展天地聯合智能軟件棧開發運維一體化(DevOps)能力驗證。

中科院軟件所研究員、軟件定義衛星技術聯盟秘書長、天智系列衛星總設計師趙軍鎖介紹說，“天智二號”D星的硬件體系架構先進，結構緊湊，開放性好，集成度高。整星體積小，外形盡寸僅238毫米*226毫米*558毫米；重量輕，僅19公斤；但其星載算力能支持每秒鐘40萬億次操作(40TOPS)，可支持星上超分，實現米級對地分辨率。該星創新上實現的三個首次分別是：

一是在硬件方面首次采用智能計算引擎+交換機+智能部組件的開放系統架構，其中交換機對上連處理器(CPU)+可編程邏輯器件(FPGA)、處理器(CPU)+圖形處理器(GPU)等各種計算引擎，對下連接超分相機、寬視場相機、測控、數傳、導航定位(GNSS)、星敏、太敏、飛輪、磁棒、慣性測量單元等各種部組件，不再單設星務、姿控、數管等分系統，將全部軟件部署于統一的微云計算平臺之上，不但降低了接口設計復雜度，有助于數據共享，而且提高了存算資源利用率。

二是在軟件方面首次采用了開放系統架構的天智軟件棧，包括元操作系統、數據治理框架、節點治理框架、應用治理框架和各種應用程序。天智軟件棧的核心是承擔星上資源綜合集成與編配管控功能的治理框架，對下可以綜合集成各種底層資源，對上可以編配管控各種應用軟件，具有良好的開放性，且配有專門的開發運維一體化平臺，可快速迭代、持續演進，從而不斷提升在軌衛星的智能化水平，有助于構建下一代智能衛星生態。

“天智二號”D星的軟件體系架構先進，開放程度好、智能化程度高、易于擴展，其上的應用軟件可根據拍攝任務自動調整衛星姿態，根據光照條件自動調整成像模式和積分時間，利用人工智能技術對圖像數據進行判云、去霧、開窗、超分、目標檢測識別、語義分割等在軌實時處理，自動選取地面站并建立連接，將處理結果在第一時間下傳地面，從而大幅降低地面任務規劃的難度并大幅提升信息的時效性。

三是在工程組織上結合軟件定義衛星軟硬件解耦合的特點，首次采用了1+1+N的總成模式，兩個1分別為軟件總成和硬件總成，N為眾多部組件、應用軟件參研方以及測試服務、環境試驗服務、測運控服務提供方。“天智二號”D星由天基綜合信息系統重點實驗室(軟件總成)、湖南航升(硬件總成)、國防科大、北京勱亞、天勰力、西安寰宇、天津云遙等多家軟件定義衛星技術聯盟成員單位聯合研制、共同管理、共享使用，開啟了科研機構和商業航天公司合作推動軟件定義衛星技術快速迭代發展的“共商、共建、共治、共享”模式。

趙軍鎖表示，中科院軟件所后續將與廣大軟件定義衛星技術聯盟成員單位共同研發更多的新技術試驗衛星，建設天智試驗星座，加快天智軟件棧、天智協議棧及其他軟件定義衛星技術的演進速度，面向巨型星座建設和運維開展持續的技術創新活動。