12月10日 ，“天算星座”先导技术试验卫星在轨稳定运行 。 “天算星座”是一个服务于国家重大战略需求和国际科技前沿探索的卫星计划 。 作为“天算星座”的合作共建单位 ，华为云联合北京邮电大学将云原生边缘计算与卫星系统无缝结合 ， 形成“空地一体”的数字基础设施 。
从此以后 ， 卫星不再是太空中“孤独”的勇士 ， 地面数据中心中成百上千的资源将形成“军团” ， 陪同卫星一起“畅游寰宇” 。
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“天算星座”先导技术试验卫星
“天算星座”虽然对大部分人而言有些陌生 ， 但它的存在却对人类有重要积极影响 。 “天算星座”是由北京邮电大学深圳研究生院与天仪研究院共同发起的一项“空天计算”计划 ， 该计划以“面向国家需求 ， 瞄准国际前沿 ， 立足产学研用 ， 坚持开放开源、 争创国际领先”为目标 ， 致力于实现卫星系统的智能化、服务化、开放化 ， 为为我国构建智能化综合性数字信息基础设施开展前期探索 ， 为我国6G、卫星互联网等技术发展提供支撑 。
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“天算星座”计划
作为一个开放开源的空天计算在轨实验平台 ， “天算星座”需要承载大量的科研应用 ， 每个科研任务都需要使用大量的CPU进行计算 ， 如何在有限的空间内塞入无限的CPU资源 ， 成为“天算星座”急需解决的重大问题 。 经过长达半年的研究 ， 北京邮电大学与华为云合作 ，将KubeEdge与卫星系统结合 ， 实现了地面数据中心与卫星系统的无缝融合 ， 将数据中心中海量的CPU“发射上了太空” ， 通过KubeEdge的边云协同AI子项目Sedna让卫星具备了“思考”的能力 。
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% 。
与此同时 ， “结合北邮开发的卫星网络系统、基础通信组件 ， 可为空间实验提供按需使用的计算能力和分布式AI计算能力 ， 有效降低空间计算实验门槛 。 ”‘天算星座’首席科学家、北京邮电大学教授王尚广解释道 。
在过去 ， 卫星应用面临传输数据量大、应急响应时间长、升级困难三座大山 。
以卫星在洪水防灾减灾领域的应用为例 ， 在过去 ， 受限于卫星上计算能力 ， 无法直接分析高清图像 ， 卫星需要将拍摄的卫星高清图像回传到地面 ， 在地面的数据中心中运用AI算法进行云层检测和水域分析 。 大量的无效图像数据（例如云雪覆盖超过50%、无水域地区等）的回传一方面浪费了通信带宽 ， 另外一方面也增加了AI分析的工作量 ， 造成应急响应时间的延长 。 在云原生边缘计算的帮助下 ，卫星可以先通过AI算法对图片进行预处理 ， 只传输有效数据到地面数据中心 ， 降低数据传输压力 。 同时 ， 联动华为云地理智能体高精度AI算法和华为云云搜索服务的大数据处理能力 ， 对接收到的数据进行二次计算 ， 完成水域提取、历史数据对比、监测报告生成等环节 ， 实现应急响应时长从1天到1小时 。
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