張濤

摘 要：人工智能在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，使得航天工作的開展更具科學(xué)性，中國(guó)自古以來(lái)就有“飛天夢(mèng)”，如今這一切已成為了現(xiàn)實(shí)。隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)更新，這必將讓中國(guó)的航天技術(shù)屹立在世界民族之林。相信在不久的未來(lái)遨游太空能成為常態(tài)，讓每一個(gè)中國(guó)人都能夠飛上太空，感受宇宙的魅力未來(lái)人工智能在航天中的有效應(yīng)用。本文主要對(duì)人工智能在航天領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了有效的探究，希望本文能為我國(guó)人工智能與航天領(lǐng)域的有效結(jié)合提供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能；航天領(lǐng)域；應(yīng)用探討

引言

隨著科技發(fā)展，我國(guó)航天技術(shù)取得了飛躍式的成就，從“神一”到“神十”，再到建立空間站，令無(wú)數(shù)中國(guó)人激動(dòng)不已。而取得這些優(yōu)越成績(jī)背后，人工智能技術(shù)功不可沒(méi)，它能準(zhǔn)確地測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)，讓航天飛船安全起飛，遨游太空。人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，也是非常地廣泛。

1、人工智能的應(yīng)用概述

近年來(lái)，我國(guó)人工智能的研究領(lǐng)域也取得了重大進(jìn)展，許多國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)表了具有實(shí)用價(jià)值的研究書。人工智能在醫(yī)學(xué)診療中得到了廣泛應(yīng)用。隨著宇宙飛船多目的的發(fā)展，智能的變化成為航天事業(yè)多用途、系統(tǒng)化的決定性因素。因此，我國(guó)希望在宇宙測(cè)控技術(shù)中逐步加強(qiáng)人工智能的研究，使宇宙測(cè)控技術(shù)能夠自動(dòng)進(jìn)行勘探失敗處理、自行飛行計(jì)劃和路徑設(shè)計(jì)等。

2、未來(lái)人工智能在航天中的有效應(yīng)用

2.1 對(duì)于載人航天的指揮功能

隨著人工智能和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信人工智能會(huì)越來(lái)越人性化。而在航天領(lǐng)域中對(duì)于整個(gè)航天機(jī)構(gòu)的指揮至關(guān)重要，相信在未來(lái)人工智能能夠有效在航天指揮系統(tǒng)中發(fā)揮作用。人工智能通過(guò)信息的不斷交換，使得大量的數(shù)據(jù)能夠被有效利用起來(lái)。再通過(guò)超能計(jì)算機(jī)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，能夠有效指揮載人航天的各項(xiàng)事宜，這樣不但能夠減少載人航天的事故發(fā)生，還能使得載人航天更加智能化和人性化。

2.2 人工智能與宇航員的緊密聯(lián)系

人工智能是各種信息的接口，能夠提供各種數(shù)據(jù)和信息，所以在未來(lái)人工智能能夠與宇航員進(jìn)行緊密聯(lián)系起來(lái)。相信通過(guò)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步能夠研發(fā)出更加智能的語(yǔ)音系統(tǒng)，能夠讓人工智能真正的理解到人類的語(yǔ)言能力。這樣就可以促進(jìn)人工智能系統(tǒng)與宇航員的緊密聯(lián)系，在漫長(zhǎng)的航天飛行中，宇航員通過(guò)與人工智能系統(tǒng)的交流和溝通，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，并通過(guò)人工智能系統(tǒng)傳達(dá)相關(guān)命令，能夠使得問(wèn)題及時(shí)的解決，這能夠有效避免安全事故的發(fā)生，促進(jìn)載人航天的進(jìn)步。

3、中國(guó)航天發(fā)展人工智能的對(duì)策建議

3.1 聚焦航天“大腦”技術(shù)體系，做好戰(zhàn)略規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)

基于對(duì)大數(shù)據(jù)與人工智能的探索和積累，提出以技術(shù)-產(chǎn)品-服務(wù)為核心的航天“大腦”，其技術(shù)體系設(shè)想如圖1所示。

3.1.1技術(shù)層

智能感知是為機(jī)器裝上觸覺(jué)、視覺(jué)、聽覺(jué)、神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等智能硬件，使其具備感知世界的能力。通過(guò)集群和虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的快速預(yù)處理、分布式存儲(chǔ)、并行計(jì)算等，為智慧大腦提供強(qiáng)大的記憶”和“計(jì)算”能力。

3.1.2產(chǎn)品層

智慧產(chǎn)品包括智慧院所、智慧火箭、智慧裝備和智慧民用產(chǎn)業(yè)。其中，智慧院所是所有智慧產(chǎn)品研制的基礎(chǔ)，其可以充分激發(fā)員工創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，并為員工提供高效便捷的管理方式；智慧火箭指的是為火箭裝上“觸覺(jué)”和“大腦”，降低測(cè)發(fā)控對(duì)人的依賴，提升火箭可靠性；智慧裝備指的是通過(guò)全壽命周期的健康管理，實(shí)現(xiàn)裝備自主保障；智慧民用產(chǎn)業(yè)指的是通過(guò)軍民融合方式，將軍用技術(shù)轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，如智能健康監(jiān)測(cè)、智慧家電遠(yuǎn)程測(cè)控、智慧照明、智慧安防等領(lǐng)域。

3.1.3服務(wù)層

未來(lái)應(yīng)全力推動(dòng)大數(shù)據(jù)人工智能等技術(shù)與航天裝備的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝備信息智能采集、遠(yuǎn)程保障、智能決策的完美集成，發(fā)展模式也將由提供產(chǎn)品向提供全方位解決方案的服務(wù)轉(zhuǎn)變。

3.2 打造航天“大腦”系列產(chǎn)品，快速形成專業(yè)的能力和隊(duì)伍

3.2.1智慧院所

以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以信息化為基礎(chǔ)、以知識(shí)為載體，利用智能科學(xué)理論、技術(shù)、方法和信息及自動(dòng)化技術(shù)工具，充分有效地整合和優(yōu)化利用各類內(nèi)外部資源，保證能夠持續(xù)創(chuàng)新，不斷開發(fā)新產(chǎn)品、新服務(wù)，為航天單位的發(fā)展提供智能決策。

3.2.2數(shù)據(jù)銀行

建立航天大數(shù)據(jù)中心，成立“航天數(shù)據(jù)銀行”，對(duì)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)等多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管控、統(tǒng)一挖掘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘效果的最大化，創(chuàng)造服務(wù)價(jià)值。智慧管理通過(guò)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全壽命周期的統(tǒng)一管控，建立基于數(shù)據(jù)信息驅(qū)動(dòng)的智能化研制模式，提升工作效率。智慧決策基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，將先進(jìn)管理理念、業(yè)務(wù)流程和管理模式等融合，實(shí)現(xiàn)管理信息化和智能化，達(dá)到“降本增效”的目的。

3.2.3智能裝備

通過(guò)大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)火箭的高度信息化與智能化。包括智慧的遠(yuǎn)程發(fā)射支持平臺(tái)，智慧的測(cè)發(fā)指控平臺(tái)，智慧的全壽命周期綜合保障平臺(tái)。智慧的遠(yuǎn)程發(fā)射支持平臺(tái)通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，訓(xùn)練后方的智能機(jī)器大腦，提升異地協(xié)同保障能力，減免專家到一線協(xié)助排故，解決問(wèn)題。智慧的測(cè)發(fā)指控平臺(tái)依托于語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主的測(cè)發(fā)指控過(guò)程。智慧的全壽命周期綜合保障平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)保障數(shù)據(jù)統(tǒng)一化規(guī)范，完成自主健康評(píng)估、精準(zhǔn)的壽命預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的視情維修。

3.2.4智慧產(chǎn)業(yè)

依托剩余載荷和末級(jí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀測(cè)等服務(wù)，依托遠(yuǎn)程測(cè)控、健康監(jiān)測(cè)、大數(shù)據(jù)、新一代信息應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)融合智慧城市中的多源數(shù)據(jù)，在智慧城市和智慧產(chǎn)業(yè)中，提升城市的精細(xì)化管理水平，同時(shí)為航天單位軍民融合開拓增收，鍛煉隊(duì)伍。

3.3 分布落地執(zhí)行，拓展航天“大腦”的服務(wù)

未來(lái)，應(yīng)全力推動(dòng)大數(shù)據(jù)人工智能等技術(shù)與航天裝備的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝備信息智能采集、遠(yuǎn)程保障、智能決策的完美集成，航天企業(yè)的發(fā)展模式也將由提供產(chǎn)品向提供全方位解決方案的服務(wù)轉(zhuǎn)變，如智慧的發(fā)射服務(wù)、全面的體系作戰(zhàn)服務(wù)和智慧的軍民融合服務(wù)。智慧發(fā)射最終要實(shí)現(xiàn)輸入一個(gè)指定的位置坐標(biāo)，為其精準(zhǔn)、快速、智能、高效、低廉地發(fā)射到指定地點(diǎn)。全面的體系作戰(zhàn)服務(wù)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備的自主保障、戰(zhàn)時(shí)智能決策和一體化的體系作戰(zhàn)。智慧的軍民融合服務(wù)結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)和民用產(chǎn)業(yè)，開展更多的智慧產(chǎn)業(yè)服務(wù)，通過(guò)信息和通信技術(shù)的應(yīng)用，提升城市的管理水平，提高市民的生活質(zhì)量，令城市運(yùn)行和市民生活更加智能。

結(jié)束語(yǔ)

遠(yuǎn)古時(shí)代人們渴望著有朝一日遨游太空，而這一切在今天已成為了現(xiàn)實(shí)。航天技術(shù)在近年來(lái)取得了卓越成就，令世界各國(guó)為之震撼。人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域發(fā)揮了非常重要的作用，其精密性、智能性，讓航天飛船起飛時(shí)萬(wàn)無(wú)一失，順利完成各項(xiàng)飛行任務(wù)。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，給航天領(lǐng)域帶來(lái)一次新的飛躍。

參考文獻(xiàn)

[1]智能控制將成為“航天+智能”的重要抓手[J].張江科技評(píng)論，2019（01）：5.

[2]航天科工推出“智能協(xié)同云”安全技術(shù)體系[J].中國(guó)信息安全，2019（01）：113.

[3]柳嘉潤(rùn)，鞏慶海，翟雯婧.智能自主系統(tǒng)及其航天控制應(yīng)用[J].飛控與探測(cè)，2018，1（01）：59-62.

[4]向恒.淺析智能制造在航空航天制造業(yè)的應(yīng)用[J].智能制造，2018（06）：40-42.

[5]高端裝備發(fā)展研究中心.智能軟材料在航空航天業(yè)的應(yīng)用[N].中國(guó)航空?qǐng)?bào)，2018-05-31（006）.

[6]王燕波，李曉琪.智能機(jī)器人——未來(lái)航天探索的得力助手[J].宇航總體技術(shù)，2018，2（03）：62-70.

[7]陽(yáng)偉.人工智能在航天飛機(jī)中的應(yīng)用[M].北京：北京出版社，2017（07）：17～18.