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2018—2019软件定义卫星高峰论坛优秀论文汇编

  • 主 编:赵军锁
  • 副主编:吴凤鸽 谢卫莹 林翊钧
  • 书代号:600600
  • I S B N:978-7-5606-5704-2
  • 出版日期:2020-07
  • 印刷日期:2020-07
  • 业务分类:专著;
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内容简介
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本书为软件定义卫星高峰论坛论文汇编, 集中反映了软件定义卫星相关领域的新技术与新成果。其主要内容包括软件定义卫星发展思路、卫星硬件虚拟化技术、软件平台化技术、智能测运控技术以及空间网络技术等五个部分。

本书适合参与航天工程设计、星载软件开发的科研技术人员阅读使用, 也可供对航天感兴趣的读者参考。

全球在轨飞行的人造卫星数量已达5000多颗,其中正常运行的人造卫星有2000多颗。据预测, 在未来30年时间内(2049年前), 在轨运行的航天器数量将增长100倍以上, 达到数十万颗。世界各国都在争相抢占日益稀缺的频率资源和轨道资源, 提升其太空资产的数量、质量以及应用效能。随着商业资本的进入, 这一进程正在加速。这种新的发展需求对传统的航天产业提出了前所未有的技术挑战。数量如此庞大的卫星, 该怎么造?怎么管?怎么用?这是迫切需要解决的难题。

长期以来, 卫星的研制模式一直采用“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”的技术路线。在这种研制模式下, 每个卫星都有一套自己专有的文档、硬件、软件, 都需要进行自己专有的检测、测试、试验, 导致不仅硬件难以互换、软件难以复用、信息难以共享, 而且研制成本高、研制周期长。卫星平台、探测载荷以及感知软件迭代速度远远小于地面软硬件系统。如何解决这个问题呢? 软件定义卫星技术提供了一种解决思路,即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。借助于强大的计算能力, 用软件去实现尽可能多的卫星功能, 做到软件最大化、硬件最小化。也就是说, 通过算法和软件, 将有效载荷的硬件效能发挥到极致, 并将有效载荷的硬件实现简化到极致, 从而大幅提高卫星的效费比。

软件定义卫星技术必将引发航天产业的巨大变革, 它具有重大的科学意义和现实意义:

(1) 软件定义卫星解除了卫星软硬件之间的紧耦合关系, 让卫星的软硬件可以各自独立演化, 并可以极大地提高应用的效费比。

(2) 软件定义卫星有助于改变过去按功能划分卫星的传统做法, 可以做到一星多用、一星多能、网络互联、信息互通。

(3) 软件定义卫星将卫星从一个封闭系统变成了一个开放系统, 可以让更多的科技工作者能够为在轨运行的卫星开发软件, 利用这些卫星自由开展太空探索和科学试验, 并利用这些卫星为不同行业的广大用户提供个性化的服务。

未来, 随着软件数量的增多以及质量的提高, 软件定义卫星技术可将传统卫星演变为智能卫星。在智能卫星上将会运行着各种各样的应用软件, 帮助人们从太空对地球进行更精细、更全面的实时观测, 为全球任何角落的用户提供更好的通信、定位和导航服务, 将极大地增强全球范围内的经济繁荣、安全与和平。

为了推动软件定义卫星技术的发展与应用, 软件定义卫星技术联盟发起了主题是“软件定义卫星, 智能引领航天”的软件定义卫星高峰论坛, 到目前为止已举办两届。其中,2018年高峰论坛收录论文共计82篇, 2019年收录70篇, 集中反映了会议议题相关领域的新技术与新成果。本书围绕软件定义卫星关键技术遴选了31篇论文, 谨供对软件定义卫星技术有兴趣的读者参考。

书中可能还存在不妥之处, 希望同行专家和读者提供宝贵意见, 我们将不胜感激!

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