从自动到自主：航天器智能化的突破与展望

从自动到自主：航天器智能化的突破与展望

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新华网

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来源

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http://www.xinhuanet.com/globe/20250106/a596f810e4e24841ac377b0ce8129921/c.html

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https://new.qq.com/rain/a/20241029A0017T00

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/532790.shtm

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http://paper.people.com.cn/rmrbhwb/html/2024-02/01/content_26040434.htm

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https://stcn.com/article/detail/1317739.html

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https://www.opticsjournal.net/Articles/OJb4f8688e16810/FullText

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https://www.chinaerospace.com/article/59984

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https://www.shanghai.gov.cn/nw15343/20241030/e0b86ec27fb84890b9badfbd7d786507.html

9.

https://cloud.tencent.com/developer/article/2439512

2024年，NASA的毅力号火星车在红色星球上完成了一次创纪录的行驶：它在100天内自主导航行驶了1000米，创造了火星车单日行驶距离的新纪录。这一突破背后，正是人工智能技术在航天领域的最新应用。

智能航天器的发展并非一蹴而就，而是经历了从简单自动化到高度自主化的渐进过程。美国航空航天学会（AIAA）将航天器的自主性划分为六个等级：

• 等级1：程控指令。航天器完全依赖地面控制中心的指令，无法自主决策。
• 等级2：自动判断。航天器能够根据预设条件进行简单判断，但决策范围有限。
• 等级3：有人参与的地面推理。航天器可以收集数据并传回地面，由地面人员分析后做出决策。
• 等级4：无人参与的地面推理。地面控制中心的计算机自动分析数据并生成指令，无需人工干预。
• 等级5：在轨智能推理。航天器具备一定的自主推理能力，可以在轨做出部分决策。
• 等级6：自主思考。航天器拥有高度自主性，能够独立完成任务规划和决策。

1998年发射的“深空1号”探测器，被视为智能航天器技术在轨试验的开端。它验证了多项自主技术，包括自主导航和远程智能体等。此后，NASA在多个任务中持续推动航天器智能化：

• 2000年发射的“地球观察者1号”卫星，能够自主寻找并观测火山爆发等地表事件。
• 2003年发射的“火星探测巡视器”，具备自主再入降落着陆技术。
• 2011年发射的“好奇号”火星探测器，配备了自动科学探测系统。
• 2020年发射的“毅力号”火星车，实现了自主月面巡视移动、科学探测和复杂任务执行。

随着人工智能技术的不断进步，航天器智能化正向更高层次发展：

• 自主无人化：未来的航天器将具备更强的自主决策能力，能够在复杂环境中独立完成任务。
• 人机结合：通过人机协作，提高任务执行效率和安全性。
• 分布式群体智能：多颗航天器协同工作，实现更复杂的任务目标。

主要航天强国都在积极布局这一领域。美国通过DARPA的“下一代人工智能”项目，计划5年内投资20亿美元，推动强人工智能研究。中国在商业航天领域快速发展，2024年商业发射任务占比已达39%。

智能化航天器的发展，将为深空探测和空间探索带来革命性变化。它们不仅能够提高任务执行效率，降低运营成本，还能在极端环境中完成人类难以直接操作的任务。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的太空探索将由更加智能、自主的航天器引领，开启人类探索宇宙的新篇章。