有意思、有意義、有挑戰(zhàn) OpenHarmony應(yīng)用于微納衛(wèi)星的探索
原創(chuàng)【51CTO.com原創(chuàng)稿件】開(kāi)放原子開(kāi)源基金會(huì)旗下開(kāi)源項(xiàng)目OpenAtom OpenHarmony (以下簡(jiǎn)稱(chēng)“OpenHarmony”) 應(yīng)邀參加華為 HDC 開(kāi)發(fā)者大會(huì)2021,并圓滿(mǎn)召開(kāi)OpenHarmony 技術(shù)論壇。大連理工大學(xué)航空航天學(xué)院教授于曉洲是本論壇分享嘉賓之一,他的演講圍繞OpenHarmony 與微納衛(wèi)星技術(shù)展開(kāi)。
會(huì)議期間,51CTO對(duì)于教授進(jìn)行了的獨(dú)家專(zhuān)訪(fǎng),當(dāng)問(wèn)及于教授出于怎樣的考慮組建OpenHarmony航天工作組(OpenHarmony In Space, 以下簡(jiǎn)稱(chēng)“OHIS”)時(shí),于教授說(shuō):“有意思、有意義、有挑戰(zhàn)”。
OpenHarmony應(yīng)用于微納衛(wèi)星,很有意思
除去大學(xué)教授的身份,于教授還曾是一名業(yè)內(nèi)高水平硬件工程師,他目前擔(dān)任國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間大學(xué)聯(lián)盟管理委員會(huì)副主席、美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)小衛(wèi)星專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)際宇航大會(huì)教育與皮納衛(wèi)星分會(huì)主席、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)平行控制與管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員等,主要研究方向?yàn)槲⒓{衛(wèi)星、航天器系統(tǒng)工程、微納衛(wèi)星先進(jìn)部組件等。近10年來(lái),于教授一直從事微納衛(wèi)星的研究,做了很多前沿技術(shù)探索,積累了大量科研成果。他表示將OpenHarmony應(yīng)用于微納衛(wèi)星項(xiàng)目,很有意思。
什么是微納衛(wèi)星?一般定義為一公斤到一百公斤的衛(wèi)星,核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:重量輕、體積小、成本低、研制周期短、可編隊(duì)組網(wǎng)、以及發(fā)射方式靈活等方面。近些年,微納衛(wèi)星高速發(fā)展,具備很多以往大衛(wèi)星才擁有的能力,如:復(fù)雜空間任務(wù)執(zhí)行能力、超高精度姿態(tài)確定與控制能力、高速通信與數(shù)據(jù)處理能力、基于先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)的軌控能力以及深空探測(cè)能力等。微納衛(wèi)星目前已經(jīng)在科研、國(guó)防和商用等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
為什么選擇OpenHarmony應(yīng)用于微納衛(wèi)星?于教授表示,OpenHarmony開(kāi)源項(xiàng)目問(wèn)世之后,一直在關(guān)注這個(gè)操作系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)OpenHarmony的特性符合微納衛(wèi)星應(yīng)用場(chǎng)景,完全可以經(jīng)過(guò)改進(jìn)移植到航天器中。
讓于教授最終決定與開(kāi)放原子開(kāi)源基金會(huì)合作,基于OpenHarmony構(gòu)建實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用于微納衛(wèi)星的主要原因如下:
- OpenHarmony彈性化部署的設(shè)計(jì)方式能夠做到硬件資源的可大可小,比較符合微納衛(wèi)星的使用條件。
- 由于使用了商用貨架產(chǎn)品,一般來(lái)講微納衛(wèi)星與使用航天級(jí)器件的大衛(wèi)星相比可靠性要低,因此如果操作系統(tǒng)具備可靠性與實(shí)時(shí)性可以從某種程度提高微納衛(wèi)星的可靠性。 OpenHarmony具有的基礎(chǔ)較好,可以通過(guò)二次開(kāi)發(fā)進(jìn)一步提升可靠性與實(shí)時(shí)性。
- OpenHarmony是自主研發(fā)的開(kāi)源操作系統(tǒng)。
新科技與OpenHarmony融合提升微納衛(wèi)星性能,很有意義
于教授表示,基于OpenHarmony進(jìn)行開(kāi)發(fā),再與一些最新科技相融合應(yīng)用于微納衛(wèi)星,將會(huì)進(jìn)一步大幅提升其性能、可靠性并拓展其應(yīng)用場(chǎng)景,例如未來(lái)將嘗試在航天項(xiàng)目中采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)、分布式計(jì)算、分布式存儲(chǔ)等先進(jìn)技術(shù)。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外微納衛(wèi)星高速發(fā)展,但由于開(kāi)發(fā)成本、開(kāi)發(fā)復(fù)雜度以及可靠性等原因的制約,大量微納衛(wèi)星項(xiàng)目沒(méi)有使用操作系統(tǒng),另一方面,隨著任務(wù)復(fù)雜度的提升,行業(yè)內(nèi)對(duì)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的需求非常迫切。在現(xiàn)階段開(kāi)源或免費(fèi)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜航天任務(wù)的需求,且商業(yè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成本過(guò)高的情況下,基于OpenHarmony構(gòu)建的微納衛(wèi)星實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是否適用于航天領(lǐng)域的其他應(yīng)用場(chǎng)景?于教授與國(guó)內(nèi)多家航天研究院所、多所高校有著深入合作,他的回答是“肯定適用!”。他還表示,基于OpenHarmony構(gòu)建的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如能順利的應(yīng)用于要求苛刻的航天領(lǐng)域,必然也可以廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)的地面控制系統(tǒng)。
OpenHarmony應(yīng)用于微納衛(wèi)星工作量龐大,很有挑戰(zhàn)
當(dāng)前,微納衛(wèi)星軟、硬件研究開(kāi)源內(nèi)容少,阻礙了國(guó)內(nèi)微納衛(wèi)星的發(fā)展,想要基于OpenHarmony系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),發(fā)展出適用于微納衛(wèi)星的高性能、高可靠、實(shí)時(shí)的開(kāi)源操作系統(tǒng),工作量非常龐大。OHIS項(xiàng)目組初成立,已將對(duì)OpenHarmony做移植開(kāi)發(fā)等工作提上日程。在OHIS子項(xiàng)目推進(jìn)的同時(shí),希望有更多的開(kāi)源合作伙伴加入,一起攜手向前,打造航天自主可控開(kāi)源操作系統(tǒng)、服務(wù)和平利用外層空間,培養(yǎng)下一代航天人才,共同打造健康繁榮的OpenHarmony生態(tài)圈。
專(zhuān)訪(fǎng)最后,我們請(qǐng)于教授用一句話(huà)來(lái)描述OHIS項(xiàng)目的現(xiàn)狀與未來(lái),他說(shuō):”道路曲折,前途光明”!
【嘉賓簡(jiǎn)介】
于曉洲·OpenHarmony航天工作組工作組(籌備)組長(zhǎng)
2001年于西北工業(yè)大學(xué)探測(cè)、制導(dǎo)與控制學(xué)科獲得學(xué)士學(xué)位,2006年于西北工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制學(xué)科獲得博士學(xué)位。
2016-2017年作為高級(jí)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者赴荷蘭代爾夫特理工大學(xué)訪(fǎng)學(xué)。
目前擔(dān)任國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間大學(xué)聯(lián)盟管理委員會(huì)副主席、美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)微小衛(wèi)星專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)際宇航大會(huì)教育與皮納衛(wèi)星分會(huì)主席、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)平行控制與管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員。主要研究方向?yàn)槲⑿⌒l(wèi)星、航天器系統(tǒng)工程、微小衛(wèi)星先進(jìn)部組件等。擔(dān)任歐盟第七框架協(xié)議項(xiàng)目2U立方星“翱翔一號(hào)”總師,12U立方星“翱翔之星”副總師,12U立方星“連理”總指揮。
獲得國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)Young Space Leader Awards、中國(guó)科協(xié)全國(guó)科技工作者創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)、陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、陜西省教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、陜西省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)、陜西省三秦人才津貼等獎(jiǎng)勵(lì)。
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