星座|华为云助力卫星进入“智能机”时代_

采访人员王硕
近日，搭载“天算星座”计算平台的试验卫星“宝酝号”已在轨稳定运行。这意味着华为云“云边一体”方案正式在太空开展验证。
“天算星座”计划由北京邮电大学深圳研究生院与天仪研究院共同发起，通过对卫星智能化、服务化、开放化设计，构建产学研用一体化的空天计算在轨试验开放开源平台，为推动我国6G网络、卫星互联网等技术发展提供技术支撑。
与过去的卫星不同，作为首批合作共建单位，华为云将边缘计算与卫星计算平台融合，使得卫星在太空中可同时调用边缘和中心云的资源并具备AI能力和多任务处理能力，意味着卫星进入“云原生时代” 。测试数据表明，通过卫星与地面站协同推理，卫星计算精度提升了50%以上，回传数据量可减少90% 。
这个改变简单可以理解成，当卫星有了华为云开源的云原生边缘计算平台KubeEdge之后，可以把卫星的所有资源进行统一管理，在卫星上构建相关环境，像手机一样装上各种各样的App ，有些用于用户娱乐，有些用于科研实验。此时，卫星的智能性就会比传统的卫星更加突出，能力更强，作用更大。
长久以来，卫星应用往往面临着传输数据量大、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，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。
据统计， 2020年后，全球在轨卫星产生的数据量已经超过卫星通信所传输的数据量，迫切需要星上在轨计算来减少冗余数据传输和链路压力；同时，以遥感、应急、灾害预警为代表的需求迫切需要通过在轨计算处理，提高响应时间和预测精度。
如今，在边缘计算平台的帮助下，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。此外，卫星边缘任务可按需更新，通过在轨AI推理，比较暴雨前后图片，可发现山体坍塌风险，提前发现地质灾害隐患，并进行预警。
【星座|华为云助力卫星进入“智能机”时代】“天算星座”首席科学家、北京邮电大学教授王尚广介绍，华为云“云边一体”方案在太空成功验证后，方案将批量部署在“天算星座”一期的6颗卫星中，预计2023年完成星座整体建设。 “天算星座”建成后，将在太空中形成协同计算网络，未来有望更好地服务于应急通讯、生态监测、防灾减灾、城市建设等，也将作为全球卫星网络科技创新基地之一，应对世界科技变革。