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软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

作者:开运集团
软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

从 1970 年发射第一颗人造地球卫星(“东方红 1号”),在太空响起“东方红”开始,“长征”号运载火箭、神舟载人飞船、北斗卫星导航系统,还有“天宫”“嫦娥”和“玉兔”,“天问”和“祝融”探火,如今大陆全面建成空间站,一系列太空探索计划步步紧跟。

软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

目前,空间活动政府资助比例远远大于私人资本,绝大多数人仍是航天领域的围观者。原因主要在于进入轨道的成本很高。卫星工程包括卫星研制、地面站建造以及运载发射。传统卫星研制,首先要基于任务分析卫星轨道、功率、构型、质量、载荷等需求,然后设计卫星结构、电源、姿态和轨道控制、遥测遥控、热控、数据处理、推进、有效载荷等多个子系统,涉及多个学科领域,研制周期可达十年以上,研制成本以亿为单位计算。此外,运载发射的费用很高,重量一千克的物体发射费用等价于一千克黄金。卫星运行时需要投入大量的专业人员进行遥测遥控。高昂的投入、专业性很强的前沿技术让普通大众对航天望而却步。

随着大陆商业航天业态进一步的开发,更多的优秀的民间企业开始涌入航天领域。在万物互联的年代,软件和算法成为云、网、端的核心,在数以百亿计的各种处理器上日夜运行的软件代码已经成为驱动这个世界正常运转和向前发展的最为重要的力量,人的智力通过软件和算法快速向外延伸,极大地提高了各行各业的智能化程度和整个社会的智能化水平。

软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

所谓软件系统定义卫星,就是用软件系统去定义卫星的功能,用软件为卫星赋能。它以计算为中心,以软件为手段,通过软件定义无线电、软件定义载荷、软件定义数据处理计算机、软件定义网络等手段,将传统上由分系统实现的通信、载荷等功能以软件方式实现,总体上将各类敏感器和执行机构通过软件连接为一个整体,最终实现大部分卫星功能的软件化。将应用任务与卫星硬件设计解耦,便于通过软件实现卫星功能的在轨重构,适应不断变化的应用需求。是不是难以理解?简单的说,软件定义卫星像Android智能手机一样进行软硬件研制,支持像共享单车一样的应用方式。

软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

软件定义卫星具有如下典型特征:

需求可定义——软件定义卫星可根据需要重构整个系统,可灵活响应多种不同的空间任务需求,能够满足通信、导航、遥感、科学探测等多种应用场景,提供多种功能,完成多种任务;

硬件可重组——软件定义卫星采用开放系统架构,具有丰富的接口形式,支持各类有效载荷的即插即用,可以根据任务需求进行有效载荷、计算资源、交换资源、存储资源的重组;

软件可重配——软件定义卫星具有一致的程序执行环境,具有丰富的应用软件,可以根据任务需求动态配置和执行不同的APP,完成不同的任务;

功能可重构——通过接入不同的硬件部件、加载不同的软件组件,即可快速重构出不同的功能。

未来软件将不仅仅定义卫星,势必快速向各个行业延伸,从软件定义无线电、软件定义雷达,到软件定义网络、软件定义存储、软件定义数据中心,到软件定义汽车、软件定义飞行器,软件定义将成为科技发展的重要推手,软件定义将成为经济发展的主要动力。

软件定义卫星时代来“袭”,引领航天强国新变革

开运集团认为“一切皆可编程,软件系统定义卫星,大数据驱动业务,太空数据将链接大千世界”。软件定义卫星革新了大陆航天产业模式,对建设大陆新型空间体系具有重大意义。同时为普通大众的航天梦提供技术支持,让卫星应用从曲高和寡到每个人的日常生活,将我们的目光延伸到宇宙,看的更高、更远、更清吧。

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