有意思、有意義、有挑戰 OpenHarmony應用于微納衛星的探索
原創【51CTO.com原創稿件】開放原子開源基金會旗下開源項目OpenAtom OpenHarmony (以下簡稱“OpenHarmony”) 應邀參加華為 HDC 開發者大會2021,并圓滿召開OpenHarmony 技術論壇。大連理工大學航空航天學院教授于曉洲是本論壇分享嘉賓之一,他的演講圍繞OpenHarmony 與微納衛星技術展開。
會議期間,51CTO對于教授進行了的獨家專訪,當問及于教授出于怎樣的考慮組建OpenHarmony航天工作組(OpenHarmony In Space, 以下簡稱“OHIS”)時,于教授說:“有意思、有意義、有挑戰”。
OpenHarmony應用于微納衛星,很有意思
除去大學教授的身份,于教授還曾是一名業內高水平硬件工程師,他目前擔任國際宇航聯合會空間大學聯盟管理委員會副主席、美國航空航天學會小衛星專業技術委員會委員、國際宇航大會教育與皮納衛星分會主席、中國自動化學會平行控制與管理專業委員會副主任委員等,主要研究方向為微納衛星、航天器系統工程、微納衛星先進部組件等。近10年來,于教授一直從事微納衛星的研究,做了很多前沿技術探索,積累了大量科研成果。他表示將OpenHarmony應用于微納衛星項目,很有意思。
什么是微納衛星?一般定義為一公斤到一百公斤的衛星,核心優勢體現在:重量輕、體積小、成本低、研制周期短、可編隊組網、以及發射方式靈活等方面。近些年,微納衛星高速發展,具備很多以往大衛星才擁有的能力,如:復雜空間任務執行能力、超高精度姿態確定與控制能力、高速通信與數據處理能力、基于先進推進系統的軌控能力以及深空探測能力等。微納衛星目前已經在科研、國防和商用等領域發揮著重要作用。
為什么選擇OpenHarmony應用于微納衛星?于教授表示,OpenHarmony開源項目問世之后,一直在關注這個操作系統,發現OpenHarmony的特性符合微納衛星應用場景,完全可以經過改進移植到航天器中。
讓于教授最終決定與開放原子開源基金會合作,基于OpenHarmony構建實時操作系統應用于微納衛星的主要原因如下:
- OpenHarmony彈性化部署的設計方式能夠做到硬件資源的可大可小,比較符合微納衛星的使用條件。
- 由于使用了商用貨架產品,一般來講微納衛星與使用航天級器件的大衛星相比可靠性要低,因此如果操作系統具備可靠性與實時性可以從某種程度提高微納衛星的可靠性。 OpenHarmony具有的基礎較好,可以通過二次開發進一步提升可靠性與實時性。
- OpenHarmony是自主研發的開源操作系統。
新科技與OpenHarmony融合提升微納衛星性能,很有意義
于教授表示,基于OpenHarmony進行開發,再與一些最新科技相融合應用于微納衛星,將會進一步大幅提升其性能、可靠性并拓展其應用場景,例如未來將嘗試在航天項目中采用無線技術、分布式計算、分布式存儲等先進技術。
當前,國內外微納衛星高速發展,但由于開發成本、開發復雜度以及可靠性等原因的制約,大量微納衛星項目沒有使用操作系統,另一方面,隨著任務復雜度的提升,行業內對于實時操作系統的需求非常迫切。在現階段開源或免費的實時操作系統無法滿足復雜航天任務的需求,且商業實時操作系統成本過高的情況下,基于OpenHarmony構建的微納衛星實時操作系統是否適用于航天領域的其他應用場景?于教授與國內多家航天研究院所、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構建的實時操作系統如能順利的應用于要求苛刻的航天領域,必然也可以廣泛地應用到各行各業的地面控制系統。
OpenHarmony應用于微納衛星工作量龐大,很有挑戰
當前,微納衛星軟、硬件研究開源內容少,阻礙了國內微納衛星的發展,想要基于OpenHarmony系統進行二次開發,發展出適用于微納衛星的高性能、高可靠、實時的開源操作系統,工作量非常龐大。OHIS項目組初成立,已將對OpenHarmony做移植開發等工作提上日程。在OHIS子項目推進的同時,希望有更多的開源合作伙伴加入,一起攜手向前,打造航天自主可控開源操作系統、服務和平利用外層空間,培養下一代航天人才,共同打造健康繁榮的OpenHarmony生態圈。
專訪最后,我們請于教授用一句話來描述OHIS項目的現狀與未來,他說:”道路曲折,前途光明”!
【嘉賓簡介】
于曉洲·OpenHarmony航天工作組工作組(籌備)組長
2001年于西北工業大學探測、制導與控制學科獲得學士學位,2006年于西北工業大學導航、制導與控制學科獲得博士學位。
2016-2017年作為高級訪問學者赴荷蘭代爾夫特理工大學訪學。
目前擔任國際宇航聯合會空間大學聯盟管理委員會副主席、美國航空航天學會微小衛星專業技術委員會委員、國際宇航大會教育與皮納衛星分會主席、中國自動化學會平行控制與管理專業委員會副主任委員。主要研究方向為微小衛星、航天器系統工程、微小衛星先進部組件等。擔任歐盟第七框架協議項目2U立方星“翱翔一號”總師,12U立方星“翱翔之星”副總師,12U立方星“連理”總指揮。
獲得國際宇航聯合會Young Space Leader Awards、中國科協全國科技工作者創新創業大賽金獎、陜西省科技進步一等獎、國家教學成果二等獎、陜西省教學成果獎特等獎、陜西省教學成果獎二等獎、國防科技進步獎三等獎、陜西省三秦人才津貼等獎勵。
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