[51CTO.comより] OpenAtom Foundation傘下のオープンソースプロジェクトであるOpenAtom OpenHarmony（以下、「OpenHarmony」）は、Huawei HDC Developer Conference 2021に招待され、OpenHarmony技術フォーラムを成功裏に開催しました。大連理工大学航空航天学院の于暁州教授はフォーラムの講演者の一人であり、OpenHarmonyとマイクロナノ衛星技術に焦点を当てたプレゼンテーションを行いました。

会議中、51CTOはYu教授に独占インタビューを行いました。OpenHarmony In Space（OHIS）ワーキンググループ設立の経緯について尋ねられると、Yu教授は「興味深く、意義深く、そして挑戦的なプロジェクトです」と答えました。

OpenHarmony はマイクロ衛星やナノ衛星に使用されており、非常に興味深いです。

大学教授としての役割に加え、Yu教授は業界でも高度なスキルを持つハードウェアエンジニアです。現在、国際宇宙連盟宇宙大学連合管理委員会副委員長、アメリカ航空宇宙学会小型衛星技術委員会委員、国際宇宙会議教育・ピナサテラ部門委員長、中国オートメーション協会並列制御・管理専門委員会副委員長を務めています。主な研究分野は、超小型・ナノ衛星、宇宙船システム工学、超小型・ナノ衛星向け先進部品などです。Yu教授は10年近く超小型・ナノ衛星の研究に従事し、多くの最先端技術を探求し、豊富な研究成果を蓄積してきました。OpenHarmonyを超小型・ナノ衛星プロジェクトに適用することは非常に興味深いと述べています。

超小型衛星／ナノ衛星とは？一般的には1キログラムから100キログラム程度の衛星と定義され、その主な利点は軽量、小型、低コスト、開発サイクルの短さ、衛星群の形成能力、そして柔軟な打ち上げ方法にあります。近年、超小型衛星／ナノ衛星は急速に発展し、複雑な宇宙ミッションの遂行能力、超高精度な姿勢制御・決定能力、高速通信・データ処理能力、先進的な推進システムに基づく軌道制御能力、深宇宙探査能力など、これまで大型衛星にしか備わっていなかった多くの機能を備えています。超小型衛星／ナノ衛星は、科学研究、防衛、そして商業用途において既に重要な役割を果たしています。

なぜマイクロ・ナノ衛星にOpenHarmonyが選ばれるのでしょうか？ Yu教授は、OpenHarmonyオープンソースプロジェクトの開始以来、このオペレーティングシステムに注目し、OpenHarmonyの特性がマイクロ・ナノ衛星の応用シナリオに適しており、改良して宇宙船に移植できることを発見したと説明しました。

Yu 教授が最終的に OpenAtoms Foundation と協力し、マイクロ衛星やナノ衛星で使用するための OpenHarmony ベースのリアルタイム オペレーティング システムを構築することを決定した主な理由は次のとおりです。

1. OpenHarmony の柔軟な展開設計により、柔軟なハードウェア リソースの割り当てが可能になり、マイクロ衛星やナノ衛星の使用条件に適しています。
2. 超小型衛星は市販の既製品を使用しているため、航空宇宙グレードの部品を使用する大型衛星に比べて信頼性が低くなる傾向があります。そのため、オペレーティングシステムが信頼性とリアルタイム性能を備えていれば、超小型衛星の信頼性をある程度向上させることができます。OpenHarmonyは優れた基盤を備えており、二次開発を通じて信頼性とリアルタイム性能をさらに向上させることができます。
3. OpenHarmony は、独立して開発されたオープンソース オペレーティング システムです。

OpenHarmony との新しいテクノロジーの統合により、マイクロ衛星およびナノ衛星のパフォーマンスが大幅に向上します。

ユー教授は、OpenHarmonyをベースに開発し、マイクロ衛星やナノ衛星への応用に向けた最新技術と統合することで、衛星の性能と信頼性がさらに大幅に向上し、応用シナリオが拡大すると述べました。例えば、将来的には、無線技術、分散コンピューティング、分散ストレージといった先進技術を航空宇宙プロジェクトに活用していく予定です。

現在、国内外で超小型衛星やナノ衛星の開発が急速に進められています。しかし、開発コスト、複雑さ、信頼性といった制約から、多くの超小型衛星プロジェクトではオペレーティングシステムが活用されていません。一方で、ミッションの複雑化に伴い、業界ではリアルタイムオペレーティングシステムの導入が急務となっています。オープンソースやフリーのリアルタイムオペレーティングシステムでは、現状の複雑な航空宇宙ミッションのニーズを満たすことができず、商用リアルタイムオペレーティングシステムも高価すぎることを考えると、 OpenHarmonyを基盤とした超小型衛星向けリアルタイムオペレーティングシステムは、航空宇宙分野の他の応用シナリオにも適しているのでしょうか？国内の複数の航空宇宙研究機関や大学と緊密な連携関係にあるYu教授は、「もちろんです！」と答えました。また、OpenHarmonyを基盤としたリアルタイムオペレーティングシステムが、要求の厳しい航空宇宙分野にうまく適用できれば、様々な業界の地上管制システムにも広く利用されるようになるだろうと述べました。

OpenHarmony をマイクロ衛星やナノ衛星に適用するには、膨大な作業量が必要となり、非常に困難です。

現在、超小型衛星のソフトウェア・ハードウェア研究におけるオープンソースコンテンツの不足が、国産超小型衛星の開発を阻害しています。OpenHarmonyシステムを基盤とした二次開発を通じて、超小型衛星に適した高性能、高信頼性、リアルタイム性を備えたオープンソースOSを開発することは、非常に大きな課題です。新設されたOHISプロジェクトチームは、既にOpenHarmonyの移植と開発を最優先課題として取り組んでいます。OHISサブプロジェクトを推進するとともに、より多くのオープンソースパートナーが参加し、独立性と制御性を備えた航空宇宙向けオープンソースOSの構築に協力し、宇宙の平和利用に貢献し、次世代の航空宇宙人材を育成し、健全で活気のあるOpenHarmonyエコシステムを共同で構築することを期待しています。

インタビューの最後に、于教授にOHISプロジェクトの現状と将来について一言で説明していただきました。「道のりは険しいですが、未来は明るいです！」

【ゲスト紹介】

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オープンハーモニー宇宙飛行ワーキンググループ準備グループ長 ユ・シャオゾウ

彼は、2001 年にノースウェスタン工科大学で検出、誘導、制御の学士号を取得し、2006 年に同大学で航法、誘導、制御の博士号を取得しました。

2016年から2017年にかけて、私はオランダのデルフト工科大学に上級客員研究員として訪問しました。

現在、国際宇宙航行連盟宇宙大学連合管理委員会副委員長、アメリカ航空宇宙学会マイクロサテライト技術委員会委員、国際宇宙会議教育・ピナサテラ部門委員長、中国自動化協会並列制御管理委員会副委員長を務めている。主な研究分野は、超小型衛星、宇宙船システム工学、超小型衛星先端部品である。EU第7次フレームワーク計画における2Uキューブサット「Soaring-1」の主任設計者、12Uキューブサット「Soaring Star」の副主任設計者、12Uキューブサット「Lianli」のチーフコマンダーを務めた。

国際宇宙連盟若手宇宙リーダー賞、中国科学技術協会全国科学技術労働者革新起業コンテスト金賞、陝西省科学技術進歩賞一等賞、全国教育功績賞二等賞、陝西省教育功績賞特別賞、陝西省教育功績賞二等賞、国防科学技術進歩賞三等賞、陝西省三琴人材手当など、数々の賞を受賞。

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