SoftServe 提出的“仿真优先”方法结合了 NVIDIA 技术和 Blue Marble Communications 的 Space Edge Processor (SEP) 以及 BruhnBruhn Innovation 的 dacreo 软件生态,旨在加速空间机器人技术的开发和测试。该方法的核心优势在于通过高保真仿真环境简化端到端验证,支持主流机器人与 AI 框架,并降低开发时间和成本。
核心观点:
- 空间经济需求:随着空间经济预计到 2035 年增长至 1.8 万亿美元,行业对快速、低成本和低风险的技术开发方法的需求日益增长。
- 传统辐射硬化板的局限性:传统辐射硬化板计算能力有限,软件生态支持不足,导致开发周期长、原型重用率低、测试复杂且成本高。
- 现代辐射硬化板的机遇:新一代如 SEP 的辐射硬化板采用 x86 架构,计算能力更强,支持 Linux 和主流软件生态,为仿真优先方法提供了基础。
关键数据:
- 天气卫星平均价格 2.9 亿美元,军事级卫星起步价 3.9 亿美元。
- 小型卫星开发时间 1-2 年,大型复杂任务 5-10 年或更长。
- 传统辐射硬化板的 COTS 软件利用率在不同测试阶段差异较大,例如在 ECSS 标准的测试阶段,利用率可能从 0% 到 100% 不等。
研究结论:
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仿真优先方法的优势:
- 加速上市时间:通过仿真环境,可在早期阶段进行端到端测试,减少后期转换工作。
- 简化测试:支持硬件在环测试,提高测试代表性,降低项目风险。
- 简化软件采用:Linux 环境和主流框架支持,便于代码重用。
- 高级 AI 能力:无需专用硬件即可运行复杂 AI 算法。
- 降低带宽需求:边缘计算减少数据下传需求。
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立体匹配算法测试结果:
- 经典方法:Local Block Matching (LBM) 和 Semi-Global Block Matching (SGBM) 在 SEP 上可实现实时性能。
- 深度学习方法:Hitnet 和 Fast-ACVNet+ 在合成月球数据集上表现更优,但推理时间高于经典方法。
- 综合结论:经典算法适合实时性要求高的场景,深度学习方法适合质量与覆盖面优先的场景。
最终结论:
SoftServe 的“仿真优先”方法通过结合现代辐射硬化板和先进仿真技术,有效降低了空间机器人开发的成本、时间和风险,为空间经济的高价值项目提供了高效解决方案。