“天算星座”闪耀烟台力量

烟台大学参与研制的首颗“天算星座”主星成功发射升空

2023年01月17日

本报讯(YMG全媒体记者 杨春娜 通讯员 孙艳)1月15日11时14分,太原卫星发射中心,“烟台一号”卫星搭乘长征二号丁型运载火箭划破长空直冲云霄。与“烟台一号”同时发射升空的,还有烟台大学参与研制的北邮一号等14颗卫星,烟台力量再一次闪耀浩瀚星河。

昨天上午,记者来到烟台大学烟群智感知实验室,实验室团队的研究成果——“多空间群智感知任务分配技术”作为核心技术之一,应用于“北邮一号”卫星的研制。“卫星发射成功后,大家都备感振奋。”烟台大学群智感知实验室负责人、计算机与控制工程学院副院长王莹洁告诉记者,此时此刻,在遥远的太空,来自烟台大学的技术正在为卫星环境下异构实体的多空间、多目标任务分配协同和优化机制设计提供着强有力的保障。

“北邮一号”卫星是由北京邮电大学、长沙天仪空间科技研究院、北京大学、北京航空航天大学、烟台大学、桂林电子科技大学等单位科研团队联合研制的科学实验卫星,“‘北邮一号’卫星的成功研制和发射升空,是团队多年来在群智感知、边缘计算、服务计算领域不懈探索所取得的重要阶段性成果。” 王莹洁说。

“天算星座”是由北京邮电大学王尚广教授团队发起,联合国内多所高校、科研院所以及中国移动、华为等单位共建的一个开放开源的空天计算在轨试验平台。天算星座一期6颗卫星,包括2颗主星(北邮一号)、2颗辅星(宝酝号、创新雷神号)及2颗边缘星(丽泽一号、TY20),计划2023年完成星座一期建设,主要科学试验任务包括6G核心网系统、卫星操作系统、云原生卫星边缘计算、卫星数联网、新型器件与载荷测试、联邦学习与AI加速、星载服务能力开放等。2022年4月,烟台大学成为“天算星座”首批成员单位,开始开展多空间群智感知任务分配技术研究,6月完成基于群体智能的卫星任务分配设计计算,最终于8月完成多空间群智感知任务分配任务并进行测试。

作为“天算星座”的首颗主星,“北邮一号”将用于构建“天算星座”的核心节点,计划在轨部署和开展分布式星载AI推理、星载5G核心网V4、基于eBPF的轻量化网元、星地链路可靠性测试、星载网络协议代理、实时视频流传输、星地链路传输性能测量、星地协同时序数据管理技术、低轨卫星加密信道数据传输技术、多空间群智感知任务分配技术,以及“星-地”链路自适应传输技术研究、天地协同的IP-光融合组网验证实验、低轨卫星场景下基于AI的视频流传输、卫星应用能力开放平台等先进技术实验验证。

烟台大学群智感知实验室成立于2016年,研究成员来自计算机与控制工程学院,主要开展群智感知、边缘计算、服务计算等关键理论和技术研究,在群智感知任务分配、隐私保护和边缘计算方向上取得一系列高水平科研成果,2021年获评山东省高校青创科技支持计划创新团队。该实验室首次将群智感知技术与空天地一体化网络结合,基于群体智能理论和强化学习算法,提出多空间群智感知任务分配方案,相关研究论文获2021年国际电气与电子工程协会空天地一体化国际会议(IEEE SAGC 2021)最佳论文奖。

目前,烟台大学已与北京邮电大学深圳研究院、长沙天仪空间科技研究院签署战略合作协议,在烟台大学共建“天算星座”华东地面站,组织联合攻关,开展包括动态按需的星载服务部署策略、多时空尺度的星间负载均衡机制、智能星地资源联合调度方法以及卫星边缘计算资源调度原型系统实现在内的多学科、跨领域、跨地区的卫星计算应用技术创新研究。与此同时,“天算星座”华东地面站还将结合山东区域数字产业发展需要,聚焦智慧海洋、智慧城市、智慧农林、安全应急等重点领域,提供卫星遥感数据产业化业务服务。

浩瀚星河,征途漫漫。王莹洁告诉记者,接下来学校和实验室将面向国家需求、瞄准国际前沿、立足产学研用、坚持开放开源,借助“天算星座”华东地面站,通过对卫星智能化、服务化、开放化设计,聚焦新型网络计算、融合服务计算、分布式智能计算等方向,加大对空天地一体化网络和卫星计算技术的研发,与有关科研单位携手构建产学研用一体化的空天计算在轨试验开放开源平台,为服务我国的航天强国事业和省市战略新兴产业发展作出新的更大贡献。