11年磨一劍!成功開發衛星操控系統 負責人:像看到自己寶寶誕生一樣開心

出版時間 2020/09/20
陳坤林帶領的團隊,成功開發出百分百MIT的多衛星操控系統XPSOC。許敏溶攝
陳坤林帶領的團隊,成功開發出百分百MIT的多衛星操控系統XPSOC。許敏溶攝

11年磨一劍!國研院國家太空中心日前宣布,全自製、百分百MIT的多衛星操控系統XPSOC,在福衛七號上驗證操控成功,估計可為太空三期計畫主要衛星任務節省超過5億元開發經費。XPSOC系統主要負責人是在太空中心工作18年的操控組副研究員陳坤林,他說,當初進太空中心就是為了開發這套系統,歷經11年努力終於成功,「就像看到自己的小寶寶誕生一樣,非常開心」。

我國最新氣象衛星「福衛七號」去年6月25日升空,太空中心在當天順利與6枚衛星取得通訊,這個看似簡單的小步驟,對於陳坤林與其團隊來說,心情是激動又開心,因為代表團隊超過10年投入得到初步驗證。

百分百自製軟體降低建置維修費 四枚衛星採用節省5億公帑

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太空中心全自製的多衛星操控系統XPSOC及衛星排程等系統,已能百分之百支援福七星系任務操作。太空中心提供

隨後歷經14個月的飛行操作,福七與地面通訊超過萬次,地面收集的科學資料已超過200萬筆,確定這個百分百MIT的衛星操控系統XPSOC通過驗證,可以完全取代外商公司提供的系統,不僅可以大幅降低系統的建置與維修費用,更可讓每個衛星任務的開發時間從2年以上縮短到1年以內,估計從獵風者號衛星以及福衛八號至福衛十號,光是這四枚衛星不用採購國外操控系統、改採這套MIT系統,就可為國庫減少超過5億元經費支出。

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太空中心成功開發出百分百MIT的衛星操控系統XPSOC。許敏溶攝

現年44歲的陳坤林,就是開發這套系統的團隊負責人。看著太空中心內的衛星控制中心使用這套系統,3年前才當爸爸的陳坤林,內心有著深深的感觸,確定成功後,他形容「心情就像看到自己的小寶寶誕生一樣,非常開心」。

不過,這套衛星操控系統歷經11年才開發完成,從無到有,面臨諸多挑戰。陳坤林回憶,18年前從元智大學資訊工程研究所畢業,以國防役身分進入太空中心,當時目標就是開發衛星操控系統,達到100%自主。但萬事起頭難,衛星控制系統發展更是曠日廢時,陳坤林先是被派到美國受訓約6個月,之後就開始打底的工作,角色要先從使用測試者轉換為設計製造者,再接著是了解控制系統內部運作。

經過前階段打底後,包括太空中心與國內廠商、新鼎系統組成的團隊,從2009年開始發展這套系統,團隊成員維持在5到7人。5年後、也就是2014年,才完成1.0版操作軟體,之後進行2年測試,確保團隊研發的軟體對衛星安全沒有疑慮;直到2016年,在地面完成驗證這套系統可操控福七。

去年6/25福七發射下載資料到地面 陳坤林:軟體開發總算開花結果

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陳坤林帶領團隊,開發出全自製、百分百MIT的多衛星操控系統XPSOC。陳坤林提供

陳坤林坦言,若在業界,不可能有5年這麼的長時間發展一套軟體,他說,業界一個APP軟體3到6個月就要完成,但「任何軟體開發都要長期持續累積,不會突然之間繃出來」,團隊一開始雖步履蹣跚,幸好長官願意支持,終於在2014年發展出1.0版。

團隊2016年在地面完成福七端對端測試。陳坤林說,那時才能說是軟體開發進入第一階段,真正有成功感覺則要等到去年6月25日福七發射後,當天操控中心跟福七完成第一次通聯,將資料下載到地面系統中,感覺團隊的辛苦終於有代價,「算是開花結果」,好比看到花十幾年培育的小BABY,終於能夠走路、開始逐漸茁壯,「心情非常開心」,尤其自己在3年前當爸爸後,更能體會這種成就感。

事實上,團隊在開發操控系統軟體的這段時間也遭遇不少挑戰與挫折,陳坤林不諱言「其實蠻多感慨」。例如,一開始要從使用者變成製造者的角色,團隊中部分成員認為只需要當個使用者角色就好,但他認為,長期而言仍需要自製一套系統,因為國外系統動輒超過1億元,而且國外系統一旦出問題就得靠操作程序去克服系統問題,但維護時間越久,系統發生問題越來越多,對團隊成員來說,不僅得花人力長期監控問題在哪,對心理層面也是負擔。

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陳坤林帶領團隊,開發出全自製、百分百MIT的多衛星操控系統XPSOC。陳坤林提供

此外,陳坤林指出,開發團隊的培育及養成是最大的困難,因為技術可以靠時間累積,但是團隊的溝通與協調更不容易,像是太空中心團隊基於使用者需求提出事項,團隊認知後要變成設計,再發展到實際系統上,有時過程中認知差異蠻大;又如一個衛星的功能有上百個,不同功能對系統建置者與使用者想法完全不一樣時該怎麼辦?這種認知上的落差,是開發過程中無法跳過、必須面臨的挑戰,所幸透過不斷溝通、教學相長,克服了這個難題。

雖然目前操控系統已經上路,表現也不輸給購自國外的軟體,但陳坤林也笑著說,現在團隊開發出系統,工作量並沒有變少,因為軟體本來就沒有百分百完美,還是有些零星小問題,像是介面、資料格式呈現等,還有人機介面調整、通訊資料的調整,都要持續的修改系統內容,團隊成員仍得隨時待命,解決系統的各種小問題。(許敏溶/台北報導)

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福衛七號2019年6月25日升空,而太空中心更成功開發自主衛星操控系統。太空中心提供

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