10.1.3 感存算一体化架构
2025年09月26日
10.1.3 感存算一体化架构
在复杂的太空环境下,卫星信息处理系统是从复杂环境中获取信息不可或缺的部分。随着计算机技术、传感器技术的不断发展,星上信息采集任务不断增长,伴随而来的是大量的原始非结构化的冗余数据。卫星信息处理包含接收信号、数据转化预处理、数据传输功能,数据被传输至地面基站进行后续高阶计算。由于功能需求和制造技术的差异,卫星的信息处理与计算在物理上分离,这种处理策略极大地影响了卫星系统的能耗、响应速度、通信带宽和安全性等。
构建感知、存储、计算一体化的在轨星上信息处理系统,使其具备完善的层次结构、计算和存储一体化特性,以及复杂的深度神经网络,能够高效地处理来自复杂空间环境的信息,增强卫星的信息处理能力。
在星上感存算一体化架构中,星上信息处理系统融合了感知、存储、计算功能,具有额外的初步学习和认知能力,能够从捕获的原始数据中提取有用的感知信息并减少冗余数据的传输,可以降低系统功耗并提供了一种高效的并行计算方法来实时处理高吞吐量的时空数据。星上的边缘计算包含低级处理功能和高级处理功能:低级处理功能可以优化难以识别的原始和非结构化数据中的特征,包括噪声抑制、滤波、特征增强等;高级处理功能可以抽象输入的数据,通过特定算法得到计算结果,完成如星上在轨识别、分类、定位等任务。感存算一体化架构在航空航天领域具有重要的应用场景,如空间态势感知、自主任务规划、星上自主健康管理检测等。