شعار زيفيرنت

معالجة البيانات ... في الفضاء: تعمل AWS على تشغيل حمولة ساتل رصد الأرض

التاريخ:

تدعي Amazon Web Services (AWS) أنها قدمت أولًا في تشغيل مجموعة من برامج التعلم الآلي التي تعمل على قمر صناعي في المدار ، كاختبار للآخرين لجمع وتحليل البيانات مباشرة على الأقمار الصناعية التي تدور حول الأقمار الصناعية باستخدام السحابة الخاصة بها.

التجربة ، التي أجريت على مدار الأشهر العشرة الماضية في مدار أرضي منخفض ، تضمنت استخدام نماذج التعلم الآلي (ML) في AWS لدراسة صور الأقمار الصناعية في الوقت الفعلي ، مع AWS IoT Greengrass الذي يوفر خدمات الإدارة السحابية والتحليلات.

أعلن في السحابة العملاقة AWS إعادة: اختراع 2022 في المؤتمر ، يمكن لنظام الأقمار الصناعية أن يمكّن العملاء من فحص كميات كبيرة من بيانات الأقمار الصناعية الخام في المدار ، وفقط ربط الصور الأكثر فائدة للتخزين والتحليل الإضافي ، كما قالت AWS. وزعمت أن هذا من شأنه أن يخفض التكاليف ويمكّن من اتخاذ القرار في الوقت المناسب.

الصورة مجاملة D-Orbit.

الصورة مجاملة D-Orbit

"يعد استخدام برنامج AWS لإجراء تحليل بيانات في الوقت الفعلي على متن قمر صناعي مداري ، وتقديم هذا التحليل مباشرة إلى صانعي القرار عبر السحابة ، تحولًا واضحًا في الأساليب الحالية لإدارة بيانات الفضاء. كما أنه يساعد في دفع حدود ما نعتقد أنه ممكن لعمليات الأقمار الصناعية "، قال AWS VP Max Peterson.

بالنسبة للتجربة ، قالت AWS إنها عملت مع D-Orbit و Unibap.

تعمل D-Orbit في "صناعة خدمات النقل والخدمات اللوجستية الفضائية" ، واستخدم المشروع أحد أقمارها الصناعية ION لحمل الأجهزة لتجربة AWS في المدار. تتألف الأجهزة نفسها من حمولة معالجة مؤهلة للمساحة تم إنشاؤها بواسطة Unibap ، وهي شركة تقنية سويدية متخصصة في أنظمة الكمبيوتر المحمولة في الفضاء.

الصورة مجاملة D-Orbit.

ION Satellite Carrier SCV004 ، مركبة النقل المدارية المستخدمة في التجربة ، قبل الإطلاق. الصورة مجاملة D-Orbit

وفقًا لـ AWS ، عملت الفرق على بناء نموذج أولي للبرنامج يتضمن الأدوات التي تم تحديدها بشكل مشترك باعتبارها ضرورية لمهمة مراقبة الأرض ، وشمل ذلك نماذج ML و AWS IoT Greengrass ، وقت تشغيل الحافة الذي تديره الشركة عبر السحابة.

الأجهزة الحسابية هي Unibap iX5-100 SpaceCloud "كمبيوتر البنية التحتية". يتميز ذلك بنواة معالجة تعتمد على معالجات AMD's G-series المدمجة مع ما يصل إلى 4 نوى من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات Radeon المدمجة ، وذاكرة DDR2.5 بسعة 3 جيجابايت ، و FPGA من عائلة Microsemi SmartFusion2.

يبدو أن FPGA يستخدم لتنفيذ معالج ARM Cortex-M3 الذي يعمل بنظام FreeRTOS والذي يستخدم لمراقبة النظام ، بينما تعمل شريحة AMD عادةً بإصدار من Linux مثل Lubuntu.

وفقًا لـ Unibap ، يحتوي iX5-100 على واجهات لقراءة المستشعر والوصلة الهابطة لقياس الحمولة عن بُعد ، بالإضافة إلى تخزين SSD المحلي. تم التحقق من صحة النظام أيضًا باستخدام أجهزة الراديو ذات النطاقين S و X.

الحوسبة هنا ليست متطورة: تعتمد شرائح G-series على نوى Jaguar من AMD ، والتي تم تقديمها منذ حوالي عقد من الزمان ، لكن الاستقرار هو أحد الاعتبارات الرئيسية في التطبيقات المضمنة.

خلال التجربة ، طبق الفريق نماذج ML مختلفة على بيانات مستشعرات الأقمار الصناعية لتحديد كائنات معينة في السماء ، مثل السحب والدخان من الحرائق ، وكذلك الأجسام السطحية بما في ذلك المباني والسفن ، وفقًا لـ AWS.

توصل الفريق المشرف على المشروع إلى إصلاحين تقنيين للمساعدة في تشغيل الحمولة المدارية بشكل أكثر فعالية ، وفقًا للشركة. لقد طوروا طريقة لتقسيم صور الأقمار الصناعية الكبيرة إلى ملفات بيانات أصغر ، باستخدام خدمات AWS AI و ML لتقليل الحجم بنسبة تصل إلى 42 بالمائة ، والتي ادعت أنها مكنت من استنتاج الوقت الحقيقي في المدار.

كما أنها مكّنت الحركة ثنائية الاتجاه للبيانات عبر العديد من جهات اتصال المحطة الأرضية من خلال إعداد وكيل TCP / IP موثوق به بين القمر الصناعي وسحابة AWS. قالت AWS إن هذا جعل الأمر أسهل بالنسبة لأطقم العمل الأرضية لإدارة عمليات نقل الملفات ، مما أدى إلى إزالة الحاجة إلى معالجة الروابط الهابطة يدويًا عبر جهات اتصال متعددة.

وتجدر الإشارة إلى أن AWS لديها بالفعل خاصيتها الخاصة محطة AWS الأرضية تم إنشاؤه لتزويد مشغلي الأقمار الصناعية بالقدرة على التحكم في الأقمار الصناعية وتنزيل البيانات دون الحاجة إلى إنشاء البنية التحتية الخاصة بهم وصيانتها.

قالت AWS إن القمر الصناعي لا يزال في الفضاء ، ولكن إلى جانب Unibap و D-Orbit ، كان يستخدم أجهزة التجربة المحمولة في الفضاء لاختبار قدرات جديدة تتجاوز المجموعة الأصلية من أهداف الاختبار. وتشمل هذه التقنيات الأخرى لمعالجة البيانات الخام في المدار وطرق أفضل لإيصال البيانات. ®

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة