在边缘部署人工智能 (AI) 和计算机视觉 (CV) 算法的挑战性推动了嵌入式计算社区研究异构片上系统 (SoC)。这种新型计算平台提供了接口、处理器和存储的多样性,然而,AI/CV 工作负载的有效分区和映射仍然是一个悬而未决的问题。在此背景下,本文在英特尔的 Movidius Myriad X 上开发了一个混合 AI/CV 系统,这是一个异构视觉处理单元 (VPU),用于初始化和跟踪卫星在太空任务中的姿态。航天工业是研究替代计算平台以遵守机载数据处理的严格限制的社区之一,同时也在努力采用 AI 领域的功能。在算法层面,我们依靠基于 ResNet-50 的 UrsoNet 网络以及自定义经典 CV 管道。为了实现高效加速,我们结合多种并行化和低级优化技术,利用 SoC 的神经计算引擎和 16 个矢量处理器。所提出的单芯片、稳健估计和实时解决方案在 2W 的有限功率范围内为 100 万像素 RGB 图像提供高达 5 FPS 的吞吐量。
ADCS 仿真台 该台模拟卫星的动态和在轨位置。它还模拟所有环境干扰。它包括 ADCS 传感器(星跟踪器、磁力计、陀螺仪、太阳传感器)和 ADCS 执行器(反作用轮、磁力矩器、推进器)的数学模型、姿态确定算法(卡尔曼、扩展卡尔曼滤波器、三叉戟等)。它还包含用于卫星脱轨、卫星成像、惯性物体跟踪和地面站跟踪的所有常见控制算法。