“天智一号”升空 开启卫星智能纪元

11月20日7点40分，位于中国西北部的酒泉卫星发射中心仍然漆黑一片。轰鸣的火箭立刻划破夜空，将“天智1号”卫星送入天空。7: 52: 55，卫星与火箭分离，进入预定轨道。

“‘天智1号’是一颗可以不断更新软件的卫星。人们可以通过手机访问它，并给它分配任务。”中国科学院软件研究所研究员、软件定义卫星技术联盟秘书长赵俊所是该卫星项目的牵头单位，他说“天智”这个名字来自天基智能，从现在开始，微型应用卫星将会变得“智能”，实现越来越多的功能，如即插即用、在空中处理数据、更新软件等，就像传统手机进入智能手机一样。

数据不需要返回地面重新计算，但可以在“天体末端”直接计算

“目前，卫星操作以及数据下载和重新分析需要大量时间，并且难以应用于具有实时要求的场景。”赵俊所表示，在传统情况下，卫星收集数据后，必须将其下载到地面站，然后才能分析并给出可用结果。大量数据在天地之间来回传输是非常耗时的。

“天智1号”是世界上第一颗实际开发和发射的软件定义卫星。它的主要有效载荷包括一个云计算平台、一个超分辨率相机和四个大视场相机。云计算平台是“天智一号”实现“智能化”的关键。

“天智1号”搭载云计算平台后，可以在“天端”进行数据计算，节省了大量不必要的数据传输，直接将需要的结果传输到地面。赵军锁说:“通过智能部署计算节点，天智一号可以在轨道上完成大部分数据处理工作。它不仅可以根据成像场景自动选择最佳的工作模式和参数，还可以检测和识别捕获的内容，并根据需要将处理结果传输到地面。”

空间环境对云计算平台提出了严格的要求:地面没有足够的能源，云计算平台需要低能耗；为了处理卫星收集的数据，云计算平台需要强大的计算能力。受承载能力的限制，云计算平台需要学会“协调”计算资源。

换句话说:低能耗，足够聪明和协调。此外，它必须是一个能应付残酷太空环境的“硬汉”。

可通过手机访问应用的开放式平台

“公众可以检查卫星的状态，并通过卫星跟踪应用程序与卫星互动。赵军锁表示，即使“天智一号”卫星闲置，它也可以通过APP命令“天智一号”卫星执行不同的空间任务。

天智一号对采集到的数据进行智能计算后，可以启动并执行基于卫星的应用程序，响应地面需求，对摄像头和手机采集到的数据进行计算和分析，并将数据传输到地面监控站或应用终端。

类似于安卓的开放平台，云计算平台需要高性能软件在其上运行来完成不同的任务。例如，注入诸如漂浮物体的目标识别软件和诸如三维重建软件的软件可以帮助“天智一号”执行各种功能。

与传统卫星不同，天智一号是为单一任务定制的，具有独立的封闭系统，它使用开放系统架构。“开发人员可以为卫星开发软件，并将开发的软件按照一定的程序注入卫星，进行在轨测试。”赵俊所表示，为了吸引创新程度高的应用，中国科学院软件研究所于2017年举办了“软件定义卫星应用软件创新设计大赛”。在接下来的一系列科技实验中，将从软件定义卫星应用竞赛中选出一些优秀作品进行在轨测试和验证。

据报道，“天智一号”由中国科学院软件研究所牵头，中国科学院微卫星创新研究所、第九航天学院771研究所、中国科学院光电子研究所和中国科学院西光研究所参加。整个卫星重约27公斤，运行在500公里高的太阳同步轨道上。它是“天智”系列中的第一颗技术验证星。目前，“天智2号”至“天智10号”共17颗恒星(其中部分是卫星星座)已经在规划中，“天智2号”预计将于2019年下半年发射。