人工智能+卫星星座 | 美国公司打造“元星座”获取全球实时情报
「MetaConstellation」
具有传奇色彩的美国软件公司Palantir在2021年发布了一款卫星情报系统「MetaConstellation」“元星座”，提出“将AI部署到轨道上，用卫星星座的力量赋能地面决策者”。元星座接...
- 作者：星测未来来源：星测未来|2024年03月19日
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「MetaConstellation」
具有传奇色彩的美国软件公司Palantir在2021年发布了一款卫星情报系统「MetaConstellation」“元星座”，提出“将AI部署到轨道上，用卫星星座的力量赋能地面决策者”。元星座接入了400多颗商业卫星，提供系统级智能调度和实时在轨分析，根据该公司CEO的说法，这是一款“先进算法战争系统”。
Palantir是一家著名的“情报公司”，擅长从大量非结构化数据中分析出重要信息。曾在2011年协助美国政府成功抓捕本·拉登（识别出某个别墅的数据表征异常，比如连基本的生活垃圾都没有，从而锁定目标位置）[4]。
公司的客户包括美国中央情报局（CIA）、联邦调查局（FBI）、美国国家安全局（NSA）等政府机构。总营收中，政府尤其是军方贡献占比近一半[4]。
近年来，美国日益关注太空战略力量的建设，Palantir自2020年以来一直与美国太空部队合作[3]，元星座正是为此而生的太空情报系统。
Palantir还将元星座系统与星链终端等设备打包成一个工作箱，打通了情报收集-通信-行动指挥的链路，在乌克兰得到了广泛应用，在地面网络几乎全面瘫痪的情况下，仍能保障实时的情报研判[1]。
元星座搭建了一个以AI计算为基础的行星级时敏情报系统框架，尽管Palantir的在轨AI计算平台还在验证阶段，但已经为我们打开了人工智能+卫星星座的想象空间。
那么Palantir作为一家软件公司，是如何将AI情报系统建到卫星上的？
1/ 接入商业卫星，覆盖全球视野
截止2024年1月，元星座系统共计接入了全球多个卫星公司的438颗商业卫星，其中 BlackSky 16颗、PlanetLab 200颗、Maxar 90颗、Statellogic 3颗、ICEYE31颗、HawkEye360 21颗、Capella Space 11颗等[1]。
卫星传感器类型包括常见的光学、SAR（合成孔径雷达），以及红外、射频等，可以实现对全球地表动态的近实时监测[1]。
2/ 系统中心控制，智能调度任务
元星座的核心和大脑是位于地面的中心控制系统，当收到观测请求时，系统会动态确定哪些卫星可用，并进行卫星、地面站等资源的协调，智能分配任务。同时，系统负责数据处理分析，生成情报及决策，管理整个星座的运行情况[1]。
3/ 在轨AI计算， 实时情报洞察
元星座对在轨商业卫星的调度，仍需将卫星数据发回地面中心进行解译，为了满足快速响应的需求，Palantir提出将AI模型部署到卫星上，在轨数据处理几秒即可返回结果，从而在瞬息万变的场景中占得先机。
Palantir自研边缘AI平台「Edge AI」通过“微模型”技术，让算法链与装备/环境解耦，可以在各种边缘设备上运行本地算法、开源算法或第三方算法[1]。
基于Edge AI平台，元星座系统接入了Pilot.ai、Xailient、MindFoundry三家算法供应商的AI模型，系统根据情报任务类型匹配对应算法，将AI模型上注到任务卫星。星上处理过程不到一秒，用户即可实时收到目标的动态[1]。
Palantir正在推动AI在卫星上的部署。2022年4月，Palantir联合卫星公司Satellogic发射了第一颗搭载Edge AI的卫星，星载计算机采用NVIDIA Jetson TX-2i模块，算力为1.3TFLOPS(FP16)[6]。
2023年6月，Satellogic新一颗AI卫星发射入轨，星载计算机采用NVIDIA Jetson Xavier NX模块，算力达到21TOPS[8]。
4/ 在轨软件更新，持续强化能力
元星座系统创造性地利用自研软件部署平台「Apollo」作为在轨升级的基础设施，来实现AI模型上注与更新。由于星地链路通信带宽有限，Apollo会计算并发送一个模型优化包，对新旧版本的差异进行校验，通过地面站上注优化包后，在实例化Edge AI引擎之前重建软件新版本[1]。
不仅仅是上注新的AI模型，这种能力也能用于Edge AI平台的升级。根据星上运行的情况，在地面上对模型进行重训练后，可根据需要随时更新在轨模型的权重，不断提升星载 AI 的能力[1]。
元星座布局的是一个天地一体的AI情报系统，由地面中心进行指挥调度、天基智能卫星执行情报收集处理，用户只需要接入互联网，就能够获得第一手的准确情报信息。
Palantir在一个产品介绍视频中展示了这种AI情报系统的应用能力，以我国南海为背景，描绘了情报分析-战略决策的过程：元星座检测到某舰船离港后将情报上报，系统调度其他卫星进行追踪，实时监控信息反馈到决策系统，对战略部署产生影响。
目前元星座中支持AI计算的卫星数量还很有限，Edge AI与卫星的硬件集成仍有优化空间，但已有越来越多像Palantir这样的玩家开始参与星上AI的布局，当智能卫星的基础设施建设完成后，像元星座这样的系统就真正在天地之间铺开一张情报网，那时，一切岂不是尽在监控之中了。
「MetaConstellation」
具有传奇色彩的美国软件公司
Palantir
在2021年发布了一款卫星情报系统「MetaConstellation」“元星座”，提出“
将AI部署到轨道上，用卫星星座的力量赋能地面决策者
”。元星座接入了400多颗商业卫星，提供系统级智能调度和实时在轨分析，根据该公司CEO的说法，这是一款“
先进算法战争系统
”。
Palantir是一家著名的“情报公司”，擅长从大量非结构化数据中分析出重要信息。曾在2011年协助美国政府成功抓捕本·拉登（识别出某个别墅的数据表征异常，比如连基本的生活垃圾都没有，从而锁定目标位置）[4]。
公司的客户包括美国中央情报局（CIA）、联邦调查局（FBI）、美国国家安全局（NSA）等政府机构。总营收中，政府尤其是军方贡献占比近一半[4]。
近年来，美国日益关注太空战略力量的建设，Palantir自2020年以来一直与美国太空部队合作[3]，元星座正是为此而生的太空情报系统。
Palantir还将元星座系统与
星链
终端等设备打包成一个工作箱，打通了情报收集-通信-行动指挥的链路，在乌克兰得到了广泛应用，在地面网络几乎全面瘫痪的情况下，仍能保障实时的情报研判
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3/ 在轨AI计算， 实时情报洞察
元星座对在轨商业卫星的调度，仍需将卫星数据发回地面中心进行解译，为了满足快速响应的需求，Palantir提出
将AI模型部署到卫星上
，在轨数据处理几秒即可返回结果，从而在瞬息万变的场景中占得先机。
Palantir自研边缘AI平台「Edge AI」通过“微模型”技术，让算法链与装备/环境解耦，可以在各种边缘设备上运行本地算法、开源算法或第三方算法[1]。
基于Edge AI平台，元星座系统接入了Pilot.ai、Xailient、MindFoundry三家算法供应商的AI模型，系统根据情报任务类型匹配对应算法，将AI模型上注到任务卫星。
星上处理过程不到一秒，用户即可实时收到目标的动态
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Palantir正在推动AI在卫星上的部署。2022年4月，Palantir联合卫星公司
Satellogic
发射了第一颗搭载
Edge AI
的卫星，
星载计算机采用
NVIDIA Je
tson TX-2i模块，
算力为1.3TF
LOPS(FP16)[6]。
2023年6月，Satellogic新一颗AI
卫星发射入轨，星载计算机采用NVIDIA Jetson Xavier NX模块，算力达到21TOPS[8]。
元星座布局的是一个天地一体的AI情报系统，由地面中心进行指挥调度、天基智能卫星执行情报收集处理，用户只需要接入互联网，就能够获得第一手的准确情报信息。
Palantir在一个产品介绍视频中展示了这种AI情报系统的应用能力，以我国南海为背景，描绘了情报分析-战略决策的过程：元星座检测到某舰船离港后将情报上报，系统调度其他卫星进行追踪，实时监控信息反馈到决策系统，对战略部署产生影响。
随着数字产业发展，AI+卫星将在
应急救灾、气象预测、国土普查等实时应用场景
发挥重要作用，我们希望助力建设
算力基础设施
，为天基应用提供无限可能。
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