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未来这颗“大脑”还会装进物流无人机、极端环境机器人等。(视频截图) |
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AI边缘计算中心
所属产业:空天信息
特点:国内首个将北斗高精度定位、低轨卫星通信与地面5G网络深度融合的“空天地一体”通导解决方案
应用场景:广泛应用于飞行汽车、物流无人机及极端工作环境下的具身智能机器人
想象一下这个场景:
未来某天,你坐着一辆飞行汽车(eVTOL,电动垂直起降飞行器)穿梭在离地面300米的空中,一场突如其来的大暴雨让你的视线完全模糊,5G信号也遭遇电磁干扰。
要是在地面,你可以靠边停车,但在高空,你该怎么办?这时,就需要一个永不失联的“最强大脑”。而这,正是当前飞行汽车遭遇的最大技术难题之一。
破局之道,已在重庆出现。
近日,在北斗智联科技有限公司(以下简称北斗智联)重庆公司的实验室里,记者看到了一个银色“方盒子”。
“这是AI边缘计算中心。”该公司重庆总经理王颖说,通俗地讲,它就是飞行汽车的“大脑”,能通过AI技术,把卫星网和5G网“融”在一起,无论环境多恶劣,都能让飞行器知道自己在哪、该往哪去。
这个“大脑”,也是国内首批将融合定位与通信彻底打通的整体解决方案之一,将在今年的北京车展上正式公开亮相。
汽车飞天为何需要超强“大脑”
这个银色“方盒子”意味着什么?
北斗智联研发规划负责人刘蕊磊打了个比方:“如果把飞行汽车看作一个人,那飞控系统就是它的‘小脑’,负责运动平衡;而我们研发的,是它的‘大脑’,负责思考和联络。”
这颗“大脑”之所以不可或缺,是因为天空的交通逻辑比地面复杂得多:
首先是维度的跨越。路面行车是2D视角,而空中飞行是3D视角,还要精确感知高度变化。在三维空间,传统的定位稍有偏差,就可能发生相撞。
其次,地面有清晰的车道线、红绿灯和交通标识,但低空空域没法设置物理标志。飞行汽车必须依靠极高精度的数字地图和实时感知,来寻找“看不见的航路”。
最后,地面的5G网络信号强烈且连续;但到了空中,基站信号会随着高度增加迅速衰减,变得时断时续。因此,飞行汽车必须在瞬息间获取并分析来自卫星、地面基站及传感器的庞大数据。若没有一颗处理能力极强的“大脑”,飞行汽车就如同一个人在暴风雨中被蒙上双眼。
北斗智联在智能汽车赛道深耕多年,对于解决极端环境下的定位与通信难题,本就底气十足。2024年,北斗智联启动AI边缘计算中心的研发,并在智能汽车上率先实现一系列功能落地。然而,当项目推进到实际模拟阶段时,研发团队发现,天空带来的挑战远比想象中严峻。
“大脑”扛住了一个个模拟极端场景
起初,研发团队尝试将成熟的地面智能化方案直接搬上天。他们认为,只要加强芯片算力,把地面的信号融合在一起就行。
“但在模拟测试中,一旦遭遇极端天气,系统就会因为信号切换不及时而频频宕机。”刘蕊磊回忆,“天气变量太大,原有的经验靠不住。”
经过反复思考和讨论,他们决定进行一次技术逻辑的大重构:把天上地下的网全连起来,让AI自己做决定。
团队提出了一种动态融合算法——当AI监测到地面5G信号受干扰时,会瞬间将数据流一切为二——一半继续尝试连接地面,另一半则果断通过卫星链路上传。
这种信号分流技术,实现了低轨卫星网与地面网络的深度无缝融合。
为了验证这颗“大脑”的极限,团队在实验室里开启了24小时全天候模拟试验:
当飞行器闯入摩天大楼林立的“城市峡谷”时,卫星信号因建筑遮挡反复“漂移”;在海拔500米空中突遇强对流天气时,强电磁脉冲对通导系统进行疯狂“轰炸”……
一个个极端场景,飞行器的“大脑”都扛住了!“北斗高精度定位+低轨卫星宽带通信+融合地面网络+AI算法”这项技术,成功解决了高隔离度天线等物理难题。今后,飞行汽车制造商只需安装这个“大脑”,就能获得完整的智能化能力,开发周期可大幅缩短。
可装进机器人躯壳应用于各种场景
“目前的‘大脑’样品,只是阶段性成果。我们要把现在的边缘计算中心,升级为星地协同算力网。”刘蕊磊说,未来飞行汽车的“大脑”要正常工作,主要难点在于克服卫星通信在高频移动中的信号延迟,以及海量数据在星、地间的实时调度。目前,北斗智联正积极参与国家低轨卫星星座的终端协议制定,尝试通过“星上计算”与“端侧计算”的协同,实现算力的跨时空共享。
业内人士认为,随着中国低轨卫星规划的加速落地,未来几年,成千上万颗卫星将织就一张覆盖全球的网。对北斗智联而言,这意味着“大脑”的信号感知不再有死角。
在实验室的一角,记者还看到一台名为“小北”的具身智能机器人样品。
“未来,这颗‘大脑’不仅能装在飞行汽车里,还会装进机器人的躯壳。”王颖表示,这种融合了低轨卫星技术的具身智能机器人,能在没有任何地面信号的荒野、深山或灾后废墟中工作,可以参与生命救援,在信号盲区精准“逆行”,也可作为探险考察先锋,在地球上任何角落保持实时在线。因为它们不需要基站信号,直接“仰望星空”就能获取精准指令与定位。