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仓基荣:打造高性能数据采集平台为卫星装上AI大脑
2025-01-13 来源:中关村U30 阅读量:8.2万

中国人对航天的热情与追求,深远而浪漫。在中国商业航天的浪潮中,有这样一个年轻人,在星辰大海筑梦,于航天路上逐光,他就是星测未来科技(北京)有限责任公司的联合创始人兼CEO仓基荣。从清华大学“天格计划”的萌芽,到“星测”与“星溪”系列产品的相继问世,他不仅实现了个人梦想的飞跃,更为中国商业航天的发展注入了新的活力。

“三剑客”开启星际探索征程

对于中国民间资本而言,曾经航天领域就像一座遥不可及的宏伟殿堂,难以触及。然而,随着2014年国务院《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》的出台,这座殿堂的大门终于被推开。政策春风拂过,首次鼓励民间资本参与航天领域,犹如点亮了无数人心中的航天梦,开启了商业航天的新篇章。

仓基荣的商业航天创业之路要追溯到2016年,彼时,一群年轻的清华学子启动了“天格计划”,一个旨在利用立方星开展空间伽马暴探测的项目。

这个团队最初由来自工程物理、物理、航天航空、电子工程和机械工程等院系的35名同学组成。当时正在工程物理系跟随曾鸣教授攻读博士的仓基荣也指导同学们做了很多工作。

2018年,“天格计划”的第一颗卫星成功升空,以此为背景拍摄的清华大学招生宣传短片《追光少年》得到了一致好评。在“天格计划”的实践中,仓基荣逐渐发现了商业航天的机遇。他意识到,随着卫星数量的增加,对信息处理的效率和速度提出了很高的要求,需要有较强的星上处理技术。“也许所有卫星都需要这种能力。”这一发现让他萌生了创业的想法。

与此同时,在同一个实验室读博的曹德志作为清华大学创业协会的辅导员和主席,深知清华大学对学生创新创业的支持力度,而他自己也对创业充满了兴趣和信心。他与仓基荣的深谈,就像火苗遇到了氧气,让一起创业的想法更加明确和坚定。

2020年4月,在国家对商业航天的支持、清华大学对创新创业的鼓励与扎实的技术支撑下,仓基荣和曹德志这对师兄弟联手成立了星测未来,以“星辰探索,测量未来”为愿景。2020年末,仓基荣的同学潘兴宇加入其中,自此“桃园三结义”,“三剑客”正式开始了星际探索的征程。

“星测”:功能强大的太空试验平台

星测未来的第一款主打产品与公司同名,就叫“星测”。它源自“天格计划”的技术积累,旨在加速科学卫星探测事业的技术更新。许多卫星探测数据的传输处理周期长,导致验证速度相对缓慢,影响学术进展,“星测”是一个高性能数据采集平台,专门解决科研仪器中的数据采集和处理问题。

在研发“星测”的过程中,团队共同协作,攻克硬件、软件和算法方面的难题。仓基荣记得很清楚,有一次联合攻关时,线上会议从早上一直开到晚上,持续了十几个小时。

经过不懈努力,“星测”的第一个载荷被成功研发出来。这是一个体积小巧但功能强大的太空试验平台,里面有探测器、前端电子学、数据采集模块、拓展模块等,可以针对某个特定观测目标把精度做高。

2020年底,“星测”载荷搭载火箭在海南文昌发射场进行发射。对于仓基荣和团队来说,这是一个激动人心的时刻,但也伴随着担忧和忐忑。他们抱着刚买来的椰子,站在海滩上向发射场看去,目送自己的“孩子”乘坐火箭冲向云霄。

终于,伴随着火光和巨响,火箭宛如苍龙啸天成功升空,但仓基荣还没有完全放下心来,“在轨卫星不能给盒子上电怎么办”“数据不能正常获取怎么办”……他坦言,这些萦绕在心头的担忧直到收到载荷遥测信息,确认载荷正常工作后才终于放下。

随着第一颗载荷的成功上天,星测未来受到了越来越多研究机构的关注和认可。清华大学、南京大学、四川大学等高校纷纷前来定制载荷,用于收集宇宙中的未知数据。团队对此深感自豪,因为他们的产品不仅可以助力科技工作者获取宝贵信息,还为人类的太空探索事业积累了宝贵经验。

“星溪”:给卫星装上“智能大脑”

在创业初期,仓基荣就展现出了对星上处理技术的深刻洞察,认为这将是他们团队未来的核心发展方向。继“星测”之后,他们推出了名为“星溪”的第二款产品。这款产品的亮点在于结合了AI技术,给卫星装上了“智能大脑”,使其具备在轨深度处理数据的能力。

“星溪”的推出解决了众多卫星面临的共同问题。例如,遥感卫星只能在飞越中国上空时才能进行数据传输,而这个时间窗口往往非常短暂。如果能够在卫星上实现废片的自动筛选和删除,只传输高质量的影像素材,那么回传时间将大幅缩短,从而提高卫星的数据传输效率。

然而,为卫星安装“智能大脑”并非易事。由于卫星内部空间有限,且需要承受火箭发射时的巨大振动,因此要求零部件的组成必须非常精密且具备高度的稳定性。此外,如何在保持“大脑”性能的同时,进一步缩小其体积,也是研发团队面临的一大挑战。

为确保“星溪”能够在太空中正常工作,每台产品都要经过层层测试。仓基荣团队曾在中国科学院电子学研究所进行了长达三小时的振动试验。试验过程中,“星溪”经历了三个不同方向的振动测试,最终所有图表显示的频率均保持正常,标志振动测试成功。

2022年2月,“巢湖一号”卫星成功搭载“星溪”进行了首次在轨验证。这一里程碑式的成就不仅验证了“星溪”的技术可行性,也为后续的升级和改进提供了宝贵的实践经验。在此基础上,团队继续对“星溪”进行升级和优化。到2024年1月23日,最新一代“星溪”成功搭载力箭一号遥三商业运载火箭进入太空。

这一代的“星溪”采用了团队自研的智能压缩算法,使得遥感卫星拍摄的原始影像在太空中就能实现更高的压缩倍数(从原来的4倍提高到10倍)。这意味着在相同的传输带宽下,可以传输更多的影像数据,从而大幅提升了卫星的数据传输能力和应用价值。

从“星测”到“星溪”,这个已经扩展到三十多人的团队正在开启宇宙探索与卫星智能化的新篇章,他们的壮大也是中国商业航天力量崛起的生动写照。可以预见,未来还会有更多星上应用服务从他们的手中诞生。

来源:《中关村U30》特刊

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