從地面到太空,IoTDB 以時(shí)序數(shù)據(jù)之力,助力中國(guó)航天書寫新的星辰篇章。
北京時(shí)間 2025 年 5 月 17 日 12 時(shí) 12 分,由藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)箭航天”)自主研發(fā)的朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)發(fā)射升空,將搭載的長(zhǎng)沙天儀空間科技研究院的天儀 29 星、天儀 34 星、天儀 35 星、天儀 42 星、天儀 45 星(北郵二號(hào))、天儀 46 星(北郵三號(hào))共 6 顆衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道。
值得一提的是,作為高性能國(guó)產(chǎn)時(shí)序數(shù)據(jù)庫,IoTDB 為朱雀二號(hào)改進(jìn)型火箭試驗(yàn)提供了高效數(shù)據(jù)管理支撐,同時(shí)為天儀 45 星(北郵二號(hào))和天儀 46 星(北郵三號(hào))提供了衛(wèi)星間的數(shù)據(jù)互備份、星地?cái)?shù)據(jù)協(xié)同、不定期關(guān)機(jī)場(chǎng)景下數(shù)據(jù)的斷點(diǎn)恢復(fù)與續(xù)傳等能力,實(shí)現(xiàn)星-星數(shù)據(jù)協(xié)同與星-地?cái)?shù)據(jù)協(xié)同。

朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭發(fā)射成功
1. 朱雀二號(hào)改進(jìn)型火箭試驗(yàn):IoTDB 驅(qū)動(dòng)高效存儲(chǔ)與分析
朱雀二號(hào)改進(jìn)型為我國(guó)首款采用全過冷加注的雙低溫液體運(yùn)載火箭,面向低軌和太陽同步軌道任務(wù),正逐步成長(zhǎng)為服務(wù)中國(guó)商業(yè)航天主力市場(chǎng)的核心產(chǎn)品。在持續(xù)優(yōu)化基礎(chǔ)上,遙二火箭相較首飛型號(hào)進(jìn)行多項(xiàng)升級(jí),其技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步提升了整箭任務(wù)適應(yīng)性。
在復(fù)雜航天試驗(yàn)場(chǎng)景中,發(fā)動(dòng)機(jī)試車數(shù)據(jù)采集頻次高,并需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)、支持多維交叉分析。此前,藍(lán)箭航天使用專用二進(jìn)制文件存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),雖然滿足單次試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄需求,但分散存儲(chǔ)的文件格式導(dǎo)致跨試車周期的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析效率低、大規(guī)模文件協(xié)同管理復(fù)雜。
2022 年起,藍(lán)箭航天引入 IoTDB 構(gòu)建統(tǒng)一時(shí)序數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)入庫、集中存儲(chǔ)和統(tǒng)一編目,消除數(shù)據(jù)孤島。目前,IoTDB 為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱試車數(shù)據(jù)的接入和存儲(chǔ)提供了穩(wěn)定支撐,其便捷的處理與分析能力為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱試車任務(wù)順利完成提供重要保障。
發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中心某位工程師評(píng)價(jià):“過去需要 3 名工程師坐在一起一下午完成的分析,現(xiàn)在午餐時(shí)間就能自動(dòng)生成報(bào)告,還能直接對(duì)比半年前的數(shù)據(jù),這是我們研發(fā)數(shù)字化進(jìn)程的里程碑。”

朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭
2. 北郵二號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星:IoTDB 助力太空數(shù)據(jù)管理新突破
作為我國(guó)算力星座的首創(chuàng)者,天算星座是北京郵電大學(xué)發(fā)起并主導(dǎo)建設(shè)的開放開源衛(wèi)星研究平臺(tái),旨在使全球?qū)W術(shù)界能夠使用實(shí)際衛(wèi)星進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn),推動(dòng)衛(wèi)星計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
繼“天算星座”的首顆主星北郵一號(hào)后,北郵二號(hào)與北郵三號(hào)衛(wèi)星為“天算星座”二期的首批衛(wèi)星。其集成了自主研制的多項(xiàng)載荷及應(yīng)用系統(tǒng),將星間網(wǎng)絡(luò)、星地網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)合一,為應(yīng)用層提供無感的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。天算星座二期將重點(diǎn)圍繞空天計(jì)算、6G 網(wǎng)絡(luò)、智能遙感等多個(gè)前沿領(lǐng)域開展創(chuàng)新研究,為我國(guó)開展 6G 空天信息基礎(chǔ)設(shè)施和太空云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)支撐。

北郵二號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星
繼北郵一號(hào)后,作為北郵二、三號(hào)雙星的核心軟件載荷,IoTDB 在衛(wèi)星任務(wù)中提供了兩大支撐:
支持兩衛(wèi)星星間交換監(jiān)控?cái)?shù)據(jù):管理衛(wèi)星的 CPU 負(fù)載、溫度、電壓等測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù),并通過雙活架構(gòu)建立星際雙副本傳輸,實(shí)現(xiàn)星間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步,構(gòu)建高可用太空數(shù)據(jù)庫。基于自研時(shí)序數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文件格式 TsFile 建立的高效數(shù)據(jù)傳輸鏈路,能夠在有限計(jì)算資源環(huán)境下,穩(wěn)定支持?jǐn)?shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳,保障數(shù)據(jù)完整性。
支持衛(wèi)星監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)高效下傳至地面:星上 IoTDB 利用 TsFile 壓縮技術(shù)將數(shù)據(jù)無損壓縮,借助流處理插件將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下傳至地面站。地面 IoTDB 通過文件自動(dòng)監(jiān)聽裝載功能,實(shí)時(shí)監(jiān)聽地面下行目錄新增文件,并快速 load 至數(shù)據(jù)庫,供大屏監(jiān)控展示,實(shí)現(xiàn)星-地?zé)o縫數(shù)據(jù)協(xié)同。

IoTDB 在北郵二號(hào)、三號(hào)的整體應(yīng)用架構(gòu)
此次朱雀二號(hào)改進(jìn)型火箭與北郵雙星任務(wù)的圓滿成功,不僅驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)時(shí)序數(shù)據(jù)庫 IoTDB 在航天級(jí)場(chǎng)景中的卓越性能,更為時(shí)序數(shù)據(jù)庫技術(shù)在太空領(lǐng)域的深度應(yīng)用開辟了新路徑。面對(duì)我國(guó)商業(yè)航天快速發(fā)展的新機(jī)遇,IoTDB 將持續(xù)優(yōu)化航天領(lǐng)域數(shù)據(jù)管理方案,期待與航天產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)伙伴深化合作,共同構(gòu)建覆蓋火箭、衛(wèi)星、空間站自主可控的全域數(shù)據(jù)管理體系,為人類探索宇宙提供更智能、更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,讓每一份太空數(shù)據(jù)都能創(chuàng)造更大價(jià)值,讓“中國(guó)力量”翱翔太空。
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