Amazon Web Services (AWS) утверждает, что впервые представила набор программного обеспечения для машинного обучения, работающего на спутнике на орбите, в качестве испытательного стенда для других, чтобы собирать и анализировать данные непосредственно на орбитальных спутниках с использованием своего облака.
Эксперимент, проводившийся в течение последних 10 месяцев на низкой околоземной орбите, включал использование моделей машинного обучения (ML) AWS для изучения спутниковых изображений в режиме реального времени, а AWS IoT Greengrass предоставлял услуги облачного управления и аналитики.
Объявленная на конференции AWS re:Invent 2022 облачного гиганта, спутниковая система может позволить клиентам исследовать большие объемы необработанных спутниковых данных на орбите и передавать только самые полезные изображения для хранения и дальнейшего анализа, говорится в сообщении AWS. Это снизит затраты и позволит принимать более своевременные решения.
Изображение предоставлено компанией D-Orbit.
«Использование программного обеспечения AWS для анализа данных в режиме реального времени на борту орбитального спутника и предоставление этого анализа непосредственно лицам, принимающим решения, через облако — это определенный сдвиг в существующих подходах к управлению космическими данными. Это также помогает раздвинуть границы того, во что мы верим. возможно для спутниковых операций», — сказал вице-президент AWS. Max Петерсон.
Для эксперимента AWS заявила, что работает с D-Orbit и Unibap.
D-Orbit работает в «отрасли космической логистики и транспортных услуг», и проект использовал один из своих спутников ION для размещения оборудования для орбитального эксперимента AWS. Само оборудование включало в себя полезную нагрузку обработки данных, предназначенную для работы в космосе, созданную Unibap, шведской технологической компанией, специализирующейся на космических компьютерных системах.
ION Satellite Carrier SCV004, орбитальный транспортный корабль, использовавшийся в эксперименте, перед запуском. Фото предоставлено D-Orbit
Согласно AWS, команды работали над созданием прототипа программного обеспечения, которое будет включать в себя инструменты, которые они совместно определили как необходимые для миссии по наблюдению за Землей, включая модели машинного обучения и AWS IoT Greengrass, периферийную среду выполнения компании, управляемую облаком.
Вычислительное оборудование — это «инфраструктурный компьютер» Unibap iX5-100 SpaceCloud. Он оснащен процессорным ядром на базе встроенных процессоров AMD серии G с 4 ядрами ЦП и интегрированным графическим процессором Radeon, 2,5 ГБ памяти DDR3 и FPGA из семейства Microsemi SmartFusion2.
FPGA, по-видимому, используется для реализации процессора ARM Cortex-M3 под управлением FreeRTOS, который используется для мониторинга системы, в то время как чип AMD обычно работает под управлением версии Linux, такой как Lubuntu.
Согласно Unibap, iX5-100 имеет интерфейсы для считывания данных с датчиков и нисходящего канала телеметрии полезной нагрузки, а также локальное хранилище SSD. Система также была проверена с радиостанциями S- и X-диапазонов.
Вычисления здесь вряд ли самые передовые: чипы серии G основаны на ядрах AMD Jaguar, которые были представлены около десяти лет назад, но стабильность является ключевым фактором для встроенных приложений.
На протяжении всего эксперимента команда применяла различные модели машинного обучения к данным спутниковых датчиков, чтобы идентифицировать определенные объекты в небе, такие как облака и дым от пожаров, а также наземные объекты, включая здания и корабли, сообщает AWS.
По словам компании, команда, курирующая проект, внесла несколько технических исправлений, чтобы помочь более эффективно использовать орбитальную полезную нагрузку. Они разработали способ разбивать большие спутниковые изображения на более мелкие файлы данных, используя сервисы AWS AI и ML, чтобы уменьшить размер до 42 процентов, что, как утверждается, позволяет делать выводы в реальном времени на орбите.
Они также обеспечили двунаправленное перемещение данных по нескольким наземным станциям путем настройки надежного прокси-сервера TCP/IP между спутником и облаком AWS. По словам AWS, это упростило для наземных бригад управление передачей файлов, избавив от необходимости вручную обрабатывать нисходящие ссылки по нескольким контактам.
Следует отметить, что у AWS уже есть собственный сервис AWS Ground Station, созданный для того, чтобы предоставить спутниковым операторам возможность управлять спутниками и загружать данные без необходимости создавать и поддерживать собственную инфраструктуру.
AWS заявила, что спутник остается в космосе, но вместе с Unibap и D-Orbit он использует космическое экспериментальное оборудование для тестирования новых возможностей, выходящих за рамки первоначального набора целей тестирования. К ним относятся другие методы обработки необработанных данных на орбите и более совершенные методы доставки данных. ®
