概念科普

《发展软件定义卫星的总体思路与技术实践》——赵军锁

软件定义卫星是以天基先进计算平台和星载通用操作环境为核心,采用开放系统架构,支持有效载荷即插即用、应用软件按需加载、系统功能按需重构的新一代卫星系统。本文结合以发展天基智能为目标的天智工程,介绍了我们推动软件定义卫星发展的总体思路以及正在进行的一些技术实践,给出了有助于加速传统卫星向智能卫星演化的路线图。

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《软件定义卫星技术发展与展望》——赵军锁

软件定义卫星是以天基超算平台和星载操作环境为基础的新一代开放架构的卫星系统,支持有效载荷动态 重组、应用软件动态重配、卫星功能动态重构。文中从需求分析、国内外研究现状、软件定义卫星的概念内涵、 体系架构和关键技术、发展设想等方面进行了分析和论述。通过软件定义卫星技术的研究,有助于缩短卫星研制 周期、降低卫星研发成本,为在轨维护与服务创造更好的条件;有助于加快卫星产品的升级换代,对新的重大航 天任务需求进行更为快速的响应。

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《浅谈软件定义卫星》——吴凤鸽

从1957年发射第一颗卫星“斯普特尼克(Sputnik)1号”开始,人们开始了星辰大海的征程。遥感卫星、气象卫星、导航卫星、通信卫星……,人们为每一次卫星发射成功而欢呼;国际空间站、阿波罗登月、行星探测……,人们向太空迈出的每一步而自豪。但到目前为止,空间活动政府资助比例远远大于私人资本,绝大多数人还是航天领域的围观者。原因很多,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,涉及到多个学科领域,研制周期可达十年以上,研制成本以亿为单位计算。除此之外,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。卫星运行时还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。

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《软件定义卫星技术开启卫星智能新纪元》——科技纵览

软件定义卫星相当于一个运行在太空中的“智能平台”,它能够将人类的感官功 能延伸到茫茫宇宙,成像载荷就是它的视觉,通信就是它的听觉,任何人都可以通过 自己手中的智能终端接入,获取需要的服务。

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《软件定义卫星——商业航天发展的助推器》——软件定义卫星项目组

在发展商业航天的大环境具备之后,成本过高自然就成了制约商业航天发展的突出问题.按照传统方式设计和制造一颗卫星,动辄需要建立一支成百上千人的队伍,花费三到五年时间、投入几千万到几亿甚至几十亿元的经费.投资大、风险高、周期长,一般企业或投资者根本无法承受.降低卫星的研发成本和缩短卫星的研制周期,已经迫在眉睫。

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《可编程的太空计算机——软件定义卫星》——中科院北京分院

卫星研制具有很强的探索性和综合性,是一项高风险的工程。为了提高航天任务可靠性、保证成功率,传统卫星一般遵循为特定任务定制卫星,为特定卫星定制载荷,为特定载荷定制软件的模式,具有面向单一任务,采用封闭系统架构、软硬件紧耦合的特点。而随着航天产业步入商业化进程,以及工业4.0浪潮的到来,我们提出了软件定义卫星,尝试尽可能多地基于商用器件来设计卫星,用软件去解决问题,以降低卫星的研制费用和周期,从技术门槛到时间、经济和使用成本上拉近普通大众与航天的距离。

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