北邮教授王尚广：天上计算任重道远，天算星座要让更多人能同时使用卫星计算|焦点快播

搜狐科技讯

5月17日，由搜狐主办的2023搜狐科技峰会在北京盛大开幕。今年，搜狐科技峰会走入第五个年头，峰会规格和内容再次迎来重磅升级。本届峰会齐聚多位院士、科学家、学者和头部企业嘉宾，共同探讨前沿科学与科技变革发展。

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峰会下午，北京邮电大学计算机学院副院长、网络与交换技术国家重点实验室副主任、北邮一号卫星总负责人王尚广以《星耀背后的探索与坚守: 以天算星座为例》为主题进行演讲。

他认为，如今地上的计算，超级计算机、大型计算机，包括手机、小的计算单元蓬勃发展，但是天上的计算任重道远。国内外一直在卫星方面做研究，中国是后起之秀，但存在体制机制和技术创新突破两方面隐忧，地面站也很少。

“所以我们构建了一个天算星座，目前定位面向国家需求，瞄准国际前沿，立足产学研用，争创国际领先，最终服务人类社会。” 王尚广表示。

“传统的卫星领域是‘三高’——高门槛、高开销、高封闭，我们是‘三开’——开放、开源、开心。”王尚广表示，希望通过天算星座能够提供一个新的渠道或途径，让更多的人能够同时使用卫星计算。

王尚广在2023搜狐科技峰会上发表演讲

以下为王尚广演讲全文：

我今天分享的是星耀背后的探索与坚守，我们知道地上的计算蓬勃发展，超级计算机、大型计算机，包括手机、小的计算单元蓬勃发展，但是天上的计算任重道远。

比如说天上的卫星发现一个目标，按照传统的方式传到地面站，结果下达再处理，再让卫星做识别的时候，目标已经走了，最简单的是在天上发现目标，在天上计算，把结果传回来，经纬度传过来，直接把指令发过去，让卫星实时的对目标可以做一个跟踪。

天上计算指的是小计算吗？不是，还有更大的远景。比如说微型计算的广泛性，提升人类的生存质量，说一个例子，联合国教科文组织预测，要到2025年实现全球75%的人自由访问网络，在其他很多国家，比如说南美、东南亚、非洲很多上网是困难的。

另外是维护人类健康发展，也需要卫星，不管是碳中和还是救灾，还是未来拓展人类的生存空间，我们都知道现在地球上，600年的欧洲一样，开展星际大航海，卫星在里面发挥重要的作用。

国内外一直在卫星方面做研究，美国在这方面是一枝独秀，但是独秀不可怕，可怕的是它满天开花，亚马逊、黑杰克各种系统都有，英国紧随其后，多国仍在奋斗。中国是后起之秀，星网更进一步，民营航天发展迅速，后起之秀存隐忧，一种是体制机制，一种是技术的创新突破。

地面站我们国家也很少，在技术方面怎么突破呢？突破遇到很多问题，我们比如说天上多张网，地上一张网，协议体制多样，管理多样，导致网网不同，传统的傻星、智星、呆星。星上不够算，地上算不及，数据到地难到达，算算失衡。

卫星计算破除三个条战，算在何方呢？星上计算，星间计算、星地计算、占地计算，算难不难？难。星上计算多受限，卫星的成本不贵，但是卫星的发射成本很贵，市场报价一公斤20万。

另外一个空间受限，不像地面，直接摆个服务器就可以了，算力受限，第三能源受限，不像地面上随便用。因为太阳能发电。

第三，空间算力能源都解决之后，你会发现散热散不出去，算力起来了，但是散热散不出去，它没有空气，立马降下来了。星间计算多频发，时空连通动态性。

站地计算融合难。地面任务很难协同，但是千难万难都不难，真实环境最期盼，地上千仿万算，不如地面跑一遍。我们之前做了很多实验，在地面上没问题，到天上出现各种问题。学术界一直呼吁，能不能建一个实验平台，让大家在上面做一些探索，让对卫星感兴趣的，做一些实验分析。

所以我们构建了一个天算星座，目前定位面向国家需求，瞄准国际前沿，立足产学研用，争创国际领先，最终服务人类社会，北邮通信起家，我们有重点任务，有卫星操作系统等等是我们关注的重点任务，目的是建设卫星科研实验云。

我们的开放开源平台，目前的状态是“5星、7站、4发起”：5颗星，一主一辅两边缘，两颗边缘星；7站两个站是我们建立的，一个是华东站，一个是华南站；4发起，我们发起了天算联盟，跟米兰大学，还有国内30多家单位。我们发起了IEEE的国际会议。我们发起了代码上太空竞赛，目的让更多人了解卫星领域，让卫星变得触手可及。

第一，我们做了一个星载5G核心网系统，很荣幸获得了IEEE Satellite卫星技术创新奖，比美国NASA提前近一年实现在轨部署。是不是把核心网放在星上很容易呢？也很难，它有三大挑战：一是两高不对称，高码率，还有带宽不对称，还有高丢包率；第二个是两性乱信令。

第二，我们探索做了一个云原生的卫星计算平台，把卫星改造成为云的平台，目的我们想把卫星做成带翅膀的PC，或者卫星变成带翅膀的服务器，这就是我们的目标。我们也获得了一系列奖，通过这种云原生边缘计算平台在星上计算，我们能够大幅度的提升在轨识别准确度，同时减少卫星回传的数据量，并且开展了相关科学实验。

我们做的脑机控制卫星，重点不在脑机，而是用非常简单的脑机，就能实现对在轨卫星的控制，它的核心难点还是协议网络的互联互通，通过在互联网在家里面就可以控制卫星。

另外，卫星大家觉得是不是很难？不难，卫星我行你也行，我们看惠州学院计算机，在我们北邮一号就有科研任务，烟台大学计算机在北邮一号也有科研任务，桂林电子计算机学院也有任务，是我们给大家做了实验平台，我们把底层网络通信存储一系列东西把它屏蔽化，提供通用平台，让你在地面上做验证，能够放到天上，所以这是我们北邮一号做的工作。

当前进展，我们做了星地协同联邦学习训练，目的提高在轨识别精确度，还有地面站辅助的遥感影像服务框架。未来工作，我们“一软一硬”，软的是什么？软的我们要做卫星操作系统，基于RUST语言双内核操作系统，今年7月份会上天。硬的是太空服务器，做了2U内提供400通用计算核、打造300TOPS算力。

太空服务器是什么？我们把50台SOC芯片连在一起做计算，手机的计算能力很强，通过轻量级的芯片低功耗来解决星上算力的提升问题。

传统的卫星领域是“三高”，高门槛、高开销、高封闭，我们是“三开”，开放、开源、开心，所以我们天算星座希望通过“三开”对传统的卫星领域“三高”，能够提供一个新的渠道或一个途径，让更多的人能够同时卫星计算，卫星这个领域，为我国在这方面科技提供支撑，同时最终的目的还是服务人类社会。

见证过5G商用元年及其应用的爆发，探讨过AI技术发展与人文价值的平衡，搜狐科技峰会始终秉持媒体公共责任价值，宣扬求知探索的科学精神，聚焦前沿科学发展和技术创新应用。

本届峰会全新升级，重点聚焦更前沿的科学突破，展望人类更遥远的未来。从宇宙文明、天文卫星、人类永生，到核聚变、6G通信、脑机接口，再到通用人工智能时代启幕下的行业变革，以及青年科学家的价值守望和基础科学探索，都将是此次峰会关注的议题。

赓续探索精神，逐梦星辰大海。除本篇外，搜狐科技还将通过多种方式全方位呈现此次峰会嘉宾关于前沿科学与技术发展的洞见和思考。更多精彩内容请关注2023搜狐科技峰会专题报道。

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