AI革新航空航天产业链，商业航天迈入万亿级市场新阶段

AI革新航空航天产业链，商业航天迈入万亿级市场新阶段

2024年11月30日晚，海南商业航天发射场首次发射取得圆满成功，标志着中国商业航天发射场实现了零的突破。这一里程碑事件不仅展示了中国在商业航天领域的技术实力，也凸显了人工智能（AI）在航空航天领域的重要作用。

近年来，AI技术在航空航天领域的应用日益广泛，从航空发动机的设计、试验到制造，从优化生产流程到改进质量控制，从预测性维护到供应链管理，AI正以前所未有的速度推动着航空航天业的变革。

在航空发动机设计环节，AI技术展现出了巨大的潜力。通过构建模型和方法的智能构建，AI能够实现航空发动机性能的快速预测，加快计算流体力学（CFD）的计算，从而推动设计过程的加速迭代与优化。例如，华为公司与西北工业大学合作的流体力学仿真智能化大模型“秦岭·翱翔”，在开源流体计算软件“风雷”的基础上研发，能够对多尺度复杂湍流场实现更高精度求解，在典型翼型大迎角分离流动、典型翼身组合体跨声速扰流模拟上，做到了模拟精度、求解效率较传统模型提高数倍。

在试验环节，AI可以优化试验方案设计，实现试验过程智能化管理。通过创建数据驱动的模型，AI能够对试验台架设计方案和试验方案等进行论证和评估，从而优化实物试验方案设计。例如，美国空军试验中心与Ansys公司合作，通过AI 模型评估武器系统的数字化试验方法，推动降低物理试验（地面和飞行）基础设施的使用频次、加快大型试验项目的进度、减少高敏感度项目的公开飞行试验。

在制造环节，AI技术与工业机器人、数字孪生、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、增材制造（3D打印）等新兴技术的融合，可以降低人在复杂、苛刻环境下的参与程度，提高制造执行过程的准确性和生产效率，提升产品质量。例如，罗罗公司在其创下全球航空领域最大功率纪录的动力齿轮箱制造中用到了“虚拟现实洞穴”交互系统。该系统由巨大的立体投影屏幕和跟踪体系组成，能在正确的视角下以1∶1的比例显示三维模型。利用基于机器视觉的检测防错方法和基于投影增强现实的可视化引导方法，可有效提高装配效率。

AI技术不仅在传统航空航天领域展现出显著优势，还在商业航天领域发挥着越来越重要的作用。随着发射成本持续下降、技术创新不断突破，商业航天正从传统的太空探索转向更广泛的商业化应用，成为全球经济发展的重要引擎。

全球航天经济规模预计将从2023年的6300亿美元增长至2035年的1.8万亿美元，年均增长率高达9%，远超全球GDP增速。这一增长得益于多项关键技术的突破，包括通信卫星、定位导航与定时技术，以及地球观测服务等。发射成本的显著下降（过去20年里下降了90%）和卫星发射数量的快速增长（年均增长率达50%），也为航天经济的扩展提供了重要支撑。

在中国，商业航天作为“新增长引擎”被写入政府工作报告，进入新一轮高速发展期。2023年中国共完成26次商业发射任务（含拼车和搭载），占全年发射总数的39%。2024年，商业航天作为“新增长引擎”被写入政府工作报告，进入新一轮高速发展期。九州云箭的创始人兼董事长季凤来表示，“国家队+私企”模式将成为推动航天领域快速发展的重要动力。国家队在技术积累、资源整合和重大任务执行上具有独特优势，私营企业则在市场化机制、创新效率和成本控制方面表现突出。两者的协同发展不仅能够加速航天技术的迭代升级，还能推动航天应用场景的多元化和商业化落地。

展望未来，AI在航空航天领域的应用将更加广泛和深入。多模态大模型将进一步融入科学研究，赋能多维数据的复杂结构挖掘，辅助科研问题的综合理解与全局分析，为生物医学、气象、材料发现、生命模拟、能源等基础与应用科学的研究开辟新方向。

具身智能的发展将为航空航天领域带来新的突破。在工业场景下，具身智能应用将更加广泛，部分人形机器人将迎来量产，为航空航天制造和维护提供更高效、更安全的解决方案。

AI安全治理体系的完善将为航空航天领域的智能化发展提供保障。作为复杂系统，大模型的Scaling带来了涌现，但复杂系统特有的涌现结果不可预测、循环反馈等特有属性也对传统工程的安全防护机制带来了挑战。基础模型在自主决策上的持续进步带来了潜在的失控风险，如何引入新的技术监管方法，如何在人工监管上平衡行业发展和风险管控？这对参与AI的各方来说，都是一个值得持续探讨的议题。

AI技术正在重塑航空航天领域，推动行业向更高效率、更高质量和更广泛应用的方向发展。随着技术的不断进步和应用场景的持续拓展，AI将在航空航天领域发挥越来越重要的作用，为人类探索宇宙、开发太空资源提供强大的技术支持。