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像智能手机一样搭载应用系统 首颗“浙产”人工智能卫星发射成功
来源:浙江在线     时间:2023-08-10 16:11:03

浙江在线8月10日讯(记者 包勇)8月10日12时03分,酒泉卫星发射中心,搭载着“地卫智能应急一号”卫星的谷神星一号(遥七)运载火箭直冲云霄。

距发射中心2600多公里之外,杭州市临平区算力小镇内,地卫二空间技术(杭州)有限公司里的研究员们都注视着屏幕,屏息凝神,这一刻,他们等待了太久了。


【资料图】

这颗卫星不一般。这是“浙产”首颗以人工智能(AI)载荷为核心、具备智能操作系统的智能应急卫星,将开启太空智慧化探索。

“地卫智能应急一号”模型 浙江在线记者 包勇 摄

这颗卫星是个“大聪明”

12时06分,谷神星一号(遥七)运载火箭整流罩分离,“地卫智能应急一号”从火箭顶端探出头来,现场所有人都激动了起来。

“地卫智能应急一号”是一颗拥有“大心脏”的卫星,晶体管达到百亿级。这是一个什么概念呢?100亿个晶体管,相当于是人类心肌细胞的数量。1000亿个晶体管,是人脑神经元的数量。

“它还是个‘大聪明’,每秒可以执行高达80万亿次浮点运算。”地卫二空间技术(杭州)有限公司联合创始人兼CTO王春晖博士说,“地卫智能应急一号”拥有自主学习能力,到今年年底,星上算力有望超每秒百万亿次运算。

每秒百万亿次运算有多厉害?“当年横扫围棋界的人工智能‘阿尔法狗’,总算力估计为每秒一百万亿次浮点运算。”地卫二AI算法团队负责人康亚舒博士说,但“阿尔法狗”的算法仅限于棋盘的方寸之间。

算力支撑算法,算法提供最优解。

得益于全新计算架构和自动驾驶级的太空算力,“地卫智能应急一号”驱动高分辨率面阵相机、近红外相机等载荷,运算超过百种算法,实现星上的实时观测、实时处理和太空智能。

“以前,卫星从图像拍摄到完成信息提取形成可用信息需3-5天,在轨AI处理后实现小时级交付。”王春晖博士说,10000平方公里区域处理时间更是从180天下降为1.8小时。

像智能手机一样搭载系统

12时18分,“地卫智能应急一号”慢慢与运载火箭分离,进入距离地球500多千米的预定轨道。上个月还在实验室,此时已到太空,“地卫智能应急一号”更像是研究员们的“老朋友”。

“卫星植入了人工智能技术(AI),看上去更像是一个太空智能体。”王春晖博士说,就像一台智能手机,系统里面搭载应用程序,目前有不少企业已经入驻卫星,形成“望江山太空程序1.0”应用矩阵。

其实,在太空部署AI智能体有很高的技术壁垒,由于太空环境的极端条件和高度复杂性,AI智能体在高辐射的、高温变的、真空状态下,需要具备强大的自主适应能力和高度可靠的运行稳定性。

“弦”正在被装入卫星 地卫二空间技术(杭州)有限公司供图

“为了攻克这个难题,公司自主研发了星载智能载荷处理单元——‘弦’平台。”王春晖博士直言,系统测试是这次发射的主要任务,多种智能应用程序将进行运行和验证,评估多方算法和模型的在轨应用效能。

比如,交互式太空数字人智能模型布局;未来智能汽车与智能卫星的连接和计算能力;以及森林减灾、水质监测、土壤墒情、森林火点、病虫害监测等多种场景应用。

“单个智能卫星的作用有限,但当一个个智能卫星形成星座之后,将发挥出更大的作用。”王春晖博士表示,未来可以通过“弦”平台,共建空间信息走廊。

打造“天空地脑一体化”

20分之后,“地卫智能应急一号”开始缓缓展开太阳翼,为后期正常运行向太阳要能量。这颗拥有智慧的卫星将发挥什么样的作用?给地球上的人们带来什么改变?

在地卫二空间技术(杭州)有限公司的规划中,将地面与卫星之间的空间,分为太空侧、天空侧、地面侧和大脑侧,通过“地卫智能应急一号”将四个层面串联起来。

太空侧,通过卫星星座实现广域感知,对数据进行分析和研判;天空侧,接入多类型无人机;地面侧,地面传感器、智能穿戴设备等进行重点区域监测;大脑侧,利用大数据和人工智能技术进行预测、预判。

发射成功后时研究员们心情激动 浙江在线记者 包勇 摄

“深山老林里着火了,卫星可以及时发现,联动无人机去现场勘察,地面通过智能设备接收有效信息,最终辅助人类作出决策,选择最优灭火方案。”王春晖博士举例说,这就是“天空地脑一体化”。

不止于此,“地卫智能应急一号”还可以监测地球上水域中的透明度、总磷、总氮等指标,大气中PM2.5的浓度以及农作物的叶片含水量、土壤肥力、海洋水质等数据也能通过智能算法进行监测与研判。

“像今年的6号台风‘卡努’,未来可以通过卫星上的AI系统,更早地探测到台风眼的形成,搜集到更精确的气象数据,用于气候和环境研究。”王春晖博士说。

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