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自从卫星首次进入太空以来，地球观测 (EO) 一直是卫星的一项关键任务。为了支持太空应用，EO 卫星拍摄照片的时间和空间分辨率一直在提高，但这也增加了每颗卫星生成的数据量。我们观察到，未来的 EO 卫星将生成大量数据，由于太空和地球之间的通信容量有限，这些数据无法传输到地球。我们表明，传统的数据缩减技术如压缩 [130] 和早期丢弃 [54] 并不能解决这个问题，直接增强当今基于射频的天地通信基础设施 [136, 153] 也不能解决这个问题。我们探索了一种非传统的解决方案 —— 将原本在地面进行的计算转移到太空。这减轻了将数据传输到地球的需要。我们分析了十种非纵向 RGB 和高光谱图像处理地球观测应用的计算和功率要求，发现这些要求无法由当今主导 EO 任务的小型卫星满足。我们支持空间微数据中心 - 大型计算卫星，其主要任务是支持 EO 数据的空间计算。我们表明，一个 4KW 空间微数据中心可以支持大多数应用程序的计算需求，尤其是与早期丢弃结合使用时。然而，我们确实发现 EO 卫星和空间微数据中心之间的通信成为一个瓶颈。我们提出了三种空间微数据中心通信协同设计策略 - 基于 𝑘 − 𝑙𝑖𝑠𝑡 的网络拓扑、微数据中心拆分和将空间微数据中心移至地球静止轨道 - 这些策略可以缓解瓶颈并实现有效利用空间微数据中心。
太空微型数据中心
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