从航空到航天：自动驾驶技术的突破与应用
从航空到航天：自动驾驶技术的突破与应用
2024年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射四维高景二号03、04星。这两颗商业雷达卫星不仅配置了高精度相控阵雷达载荷，更实现了百米级自主严格回归轨道与亚米级绕飞编队协同控制，开创了商业卫星“自动驾驶”的先河。这一突破标志着我国商业航天测绘领域迈入新的里程碑。
现代客机：自动驾驶技术的成熟应用
自动驾驶技术在航空领域的应用并非新鲜事。事实上，现代客机早已配备了高度自动化的飞行控制系统，能够实现从起飞到着陆的全程自动化操作。
客机的自动驾驶系统主要由飞行管理计算机（FMC）、自动飞行控制系统（AFCS）和飞行指引系统（FDS）组成。其中，飞行管理计算机负责航线规划和导航计算，自动飞行控制系统则执行具体的飞行控制指令，而飞行指引系统则为飞行员提供视觉参考。
在实际飞行中，自动驾驶系统能够根据预设的飞行计划和实时气象数据，自动调整飞机的姿态、速度和高度，确保飞行的安全性和效率。据统计，现代客机在巡航阶段的自动驾驶使用率高达90%以上，飞行员的主要工作反而是在监控系统状态和应对突发情况。
深空探索：自主导航技术的突破
相比大气层内的航空飞行，航天器在浩瀚宇宙中的航行面临着更为复杂的挑战。由于远离地球，航天器无法依赖地面站的持续支持，必须具备高度自主的导航与控制能力。
航天器的自主导航系统通常包括惯性测量单元（IMU）、星敏感器、太阳敏感器和GPS接收机等传感器，以及高性能的计算单元。这些设备能够实时获取航天器的位置、速度和姿态信息，实现精准的轨道控制和姿态调整。
在深空探测任务中，自主导航技术的重要性尤为凸显。以火星探测为例，由于地球与火星之间的通信延迟可达数分钟至数十分钟，地面控制中心无法实时指挥探测器的行动。此时，探测器必须依靠自身的自主导航系统，才能在复杂的太空环境中保持稳定的飞行状态，确保探测任务的顺利进行。
商业卫星：开启“自动驾驶”新纪元
随着航天技术的不断发展，自动驾驶技术正在从传统的航天器向商业卫星领域延伸。2024年11月25日成功发射的四维高景二号03、04星，就是这一趋势的最新例证。
这两颗卫星作为商业微波测绘卫星，均配置高精度相控阵雷达载荷，可提供全天时、全天候、高分辨率雷达影像，达世界先进水平。在轨运行后，将在国际上首次实现商业卫星的百米级自主严格回归轨道与亚米级绕飞编队协同控制，可简化卫星在轨操纵，提供更细致周到的安全保障，开创商业卫星“自动驾驶”新纪元。
此外，卫星采用了最新的第三代氮化镓TR组件，载荷工作效率提升25%，并在国内首次采用平台载荷一体化、非展开相控阵天线，在轨后相位中心稳定度将提升30％，大大提高测绘产品精度，缓解我国对商业微波测绘数据的旺盛需求。
投入使用后，卫星可快速高效制作高精度数字高程模型（DEM）、雷达正射影像等产品，在国内外具有广阔的市场前景。卫星主要服务于自然资源、城市安全，以及应急管理和海洋海事等多个领域，高分辨、高质量的雷达影像将有效支持我国基础测绘更新、农业生产和生态环境监测，可不受天气影响快速提取发生灾害范围，对洪涝、地质灾害等区域进行预警识别，筑牢防灾减灾第一道防线。
这一突破不仅提升了我国商业卫星的技术水平，更为未来的太空探索提供了更多可能性。随着技术的不断进步，我们有理由相信，自动驾驶技术将在航天领域发挥越来越重要的作用，为人类探索宇宙开辟新的道路。