Amazon Web Service (AWS), компания Amazon Group, предоставляющая услуги облачных вычислений, объявила об успешном запуске пакета вычислительных программ и программ машинного обучения (ML) на орбитальном спутнике. В ходе эксперимента, проводившегося в течение последних 10 месяцев, был проверен более быстрый и эффективный метод сбора и анализа данных непосредственно на орбите с использованием облака.
Это позволяет автоматически анализировать огромные объемы необработанных спутниковых данных на орбите и передавать на землю (нисходящий канал) только те из них, которые наиболее полезны для архивирования или дальнейшего анализа, что снижает затраты и позволяет быстрее принимать решения.
«Использование программного обеспечения AWS для анализа данных в режиме реального времени на борту спутника и отправка этого анализа непосредственно через облако — это изменение в существующих подходах к управлению космическими данными. Это также помогает расширить границы того, что мы считаем возможным для спутниковых операций«, — сказал Макс Петерсон, вице-президент AWS.
Данные, анализ, время и коммуникация
До сих пор существуют технические проблемы, связанные с хранением и передачей данных в космосе. К ним относятся высокая задержка, или большое время отклика между циклами передачи данных, и ограниченная пропускная способность. AWS сотрудничает с компаниями D-Orbit и Unibap для непосредственного решения этих задач применительно к спутниковым операциям. Обе компании, итальянская и шведская, имели опыт предыдущего сотрудничества.
D-Orbit, итальянская компания со штаб-квартирой в провинции Комо, является членом партнерской сети AWS (APN). Применяя вычислительные и ML-сервисы AWS к изображениям наблюдения Земли, D-Orbit смог быстро проанализировать большие объемы данных прямо на борту спутника ION на орбите. Он обеспечивает механический и электрический интерфейс, что гарантирует возможность интеграции экспериментов на борту и управления ими с земли как подсистемой самого ION.
Unibap, шведская высокотехнологичная компания, которая также является партнером AWS, создала пригодную для работы в космосе полезную нагрузку. Затем полезная нагрузка была интегрирована на спутник ION и запущена в космос. 21 января команда успешно установила первый контакт с полезной нагрузкой и выполнила первую дистанционную команду с Земли.
Будущее обработки космических данных: ML, ИИ и облако
Эксперимент включал применение различных моделей ML (Machine Learning) к данным, полученным со спутниковых датчиков, для быстрого и автоматического определения конкретных объектов как в небе, таких как облака и дым от пожара, так и на земле, включая здания и корабли.
Необработанные спутниковые снимки и такие наборы данных обычно довольно велики. Поэтому инженеры создали способ разделения больших файлов данных на более мелкие. Использование услуг искусственного интеллекта (ИИ) и ML от AWS помогает уменьшить размер изображений на 42 процента, увеличивая скорость обработки и позволяя делать выводы в реальном времени на орбите.
Команда управляла двунаправленным перемещением космических данных через многочисленные контакты наземного сегмента, что позволило увеличить допустимую задержку между сообщениями. Это было достигнуто путем запуска надежного TCP/IP-прокси между спутником и AWS Cloud. Кроме того, эта модификация облегчила наземному персоналу автоматическую передачу файлов без необходимости вручную обрабатывать нисходящие каналы через несколько контактов.
Сегодня эксперимент остается в космосе, где AWS, Unibap и D-Orbit продолжают тестировать новые возможности, выходящие за рамки первоначального набора целей тестирования. Например, команда хотела бы изучить дальнейшие подходы к обработке необработанных данных на орбите и другие методы передачи данных.