對(duì)航天測(cè)控技術(shù)中人工智能應(yīng)用的探究

　　摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，人工智能在航天領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越多。航天測(cè)控技術(shù)實(shí)際上是通過(guò)測(cè)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的控制。隨著衛(wèi)星功能的不斷增多，航天測(cè)控技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然我國(guó)已經(jīng)在航天事業(yè)方面位于先進(jìn)的水平，但是航天測(cè)控設(shè)備多只是實(shí)現(xiàn)遙控與測(cè)控的自動(dòng)化，與智能化的實(shí)現(xiàn)還有一段距離。因此，人工智能的應(yīng)用還有待挖掘，人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用還有待研究。論文從人工智能相關(guān)概述出發(fā)，根據(jù)航天測(cè)控技術(shù)中的設(shè)備要求，對(duì)航天測(cè)控技術(shù)中人工智能應(yīng)用進(jìn)行探究。

　　關(guān)鍵詞：人工智能；測(cè)控技術(shù)；應(yīng)用研究

　　一、人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用意義

　　傳統(tǒng)的航天測(cè)控軟件是通過(guò)算法結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn)推理功能的，對(duì)于很多問題還無(wú)法提供最精確的答案和描述，數(shù)值的計(jì)算能力也不夠強(qiáng)，有時(shí)只能定性推理。而人工智能的應(yīng)用，可以提升其生存能力，包括航天器的自主檢修能力、故障排除能力、定位能力等。對(duì)于航天器的軌道設(shè)計(jì)，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)智能預(yù)先對(duì)故障檢測(cè)的定位等設(shè)置好，用編程進(jìn)行控制。隨著航天測(cè)控技術(shù)要求的不斷提升，傳統(tǒng)的編程控制已經(jīng)不能滿足當(dāng)代的應(yīng)用需求，若不向智能化測(cè)控技術(shù)進(jìn)行靠攏，其航天測(cè)繪中的數(shù)據(jù)與通信的可靠性與有效性都會(huì)受到不同程度的影響，導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不完整。因此，我國(guó)很多專家專門成立研究小組，對(duì)航天測(cè)控技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分析其指令的序列、故障檢修、定位等信息，將人為的管理逐漸轉(zhuǎn)化為智能化管理。

　　使用人工智能控制航天測(cè)控技術(shù)，不僅能夠提升航天工作的安全系數(shù)，還能夠減少航天器的使用壽命，降低人工控制費(fèi)用，減少人工管理精力，具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。人工智能能夠代替測(cè)控專家進(jìn)行智能化操作與工作，減少專家的腦力勞動(dòng)。人工智能中了所有測(cè)控專業(yè)的各項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)，整合了測(cè)控技術(shù)的專業(yè)知識(shí)。人工智能使航天系統(tǒng)離開了人操控的固定模式，提高了操作的變通性和實(shí)時(shí)性，降低了人為操控影響因素。人工智能使航天機(jī)械更容易操控，提升了工作效率并且人工智能使航天系統(tǒng)的解決問題能力提升。節(jié)約了航天器測(cè)控的維持狀態(tài)的人力和物力，使配置速度加快。

　　二、人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中應(yīng)用的可行性

　　人工智能的應(yīng)用過(guò)程，實(shí)際上是將人的思維活動(dòng)進(jìn)行機(jī)械化，使機(jī)械具有類似人工的處理問題的能力。人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用，是航天系統(tǒng)模仿測(cè)控專家的思維和操作，進(jìn)行推理判斷，使操控程序能夠如同專家處理問題的規(guī)則一樣，及時(shí)提供解決措施，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有條件可知，人工智能在航天測(cè)控任務(wù)中的應(yīng)用是可行的。測(cè)控系統(tǒng)的功能有數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)。前者包含遙測(cè)數(shù)據(jù)、指令和故障信息。后者包括用戶的接口、知識(shí)獲取、知識(shí)表達(dá)等。通過(guò)外部輸入數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識(shí)別的信息，進(jìn)行格式壓縮和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)航天器的控制，利用人工智能實(shí)現(xiàn)測(cè)控技術(shù)控制，減輕了人為負(fù)擔(dān)，也能夠提升航天測(cè)控能力。我國(guó)傳統(tǒng)的航天測(cè)控技術(shù)是采用一般算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，該種方式具有封閉性，不利于技術(shù)的發(fā)展和擴(kuò)充，故障維護(hù)方面也要采用人工方式進(jìn)行解決，不適用航天事業(yè)發(fā)展。根據(jù)我國(guó)航天測(cè)控技術(shù)現(xiàn)狀，我們首先要確定測(cè)控設(shè)備智能化系統(tǒng)，選擇有針對(duì)性的部位，融合測(cè)控專家的思維，實(shí)現(xiàn)人工智能操作。其次，使用智能化系統(tǒng)，還要將專家測(cè)控系統(tǒng)嵌入到設(shè)備中，再改變?cè)镜乃惴ㄅc結(jié)構(gòu)，使其逐漸適應(yīng)航天事業(yè)的改變與發(fā)展。對(duì)于智能化測(cè)控系統(tǒng)中，可以確定的系統(tǒng)由遙測(cè)信息處理系統(tǒng)、通信跟蹤系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等。這些都是容易實(shí)現(xiàn)人工智能的部分，能夠使遙測(cè)信息處理中，清楚航天器的軌道等情況。

　　三、人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用環(huán)境與目標(biāo)

　　第一，衛(wèi)星軌道測(cè)試及其引導(dǎo)系統(tǒng)。第二，航天側(cè)控技術(shù)的安全控制。第三，根據(jù)航天側(cè)控任務(wù)要求對(duì)衛(wèi)星的形態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)其衛(wèi)星軌道實(shí)施控制。第四，航天側(cè)控系統(tǒng)要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星內(nèi)部的設(shè)備工作情況。第五，航天側(cè)控技術(shù)要求能夠?qū)πl(wèi)星上設(shè)備發(fā)生的故障，及時(shí)采取定位、排除和檢修。航天的側(cè)控應(yīng)用，對(duì)設(shè)備的響應(yīng)速度與可靠性都具有很高的要求，不僅要具有極強(qiáng)的通用性質(zhì)，還要能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢測(cè)與通信，使設(shè)備間保持聯(lián)系，保證遙測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)正常處理流程。對(duì)設(shè)備故障等任務(wù)提出控制指令，進(jìn)而進(jìn)行執(zhí)行。

　　為了使人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中具有可靠的應(yīng)用，要遵循一定的應(yīng)用環(huán)境和目標(biāo)。在開發(fā)環(huán)境上，要選取經(jīng)驗(yàn)豐富的建造及測(cè)控專家進(jìn)行系統(tǒng)融合，先借助小型機(jī)進(jìn)行專家智能系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用，再根據(jù)需求進(jìn)行專家系統(tǒng)開發(fā)。在目標(biāo)方面，不僅要開發(fā)全面、智能化的航天測(cè)控大系統(tǒng)，還要在開發(fā)通訊上更加便捷，統(tǒng)一通訊接口，面向廣大用戶，逐步升級(jí)系統(tǒng)故障排除方案。真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)工作。同時(shí)，人工智能在航天測(cè)控技術(shù)中的最終目標(biāo)是將地面測(cè)控設(shè)備小型化，再將其移植到航天事業(yè)中，提升衛(wèi)星的控制能力。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生工程意識(shí)培養(yǎng)與創(chuàng)新教育的探索.《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》..2012年1期.宋愛國(guó).吳涓.崔建偉.

　　[2]測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)培養(yǎng)方案的研究與實(shí)踐.《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》.2013年11期.董愛華.余瓊芳.王福忠.鄭征.

　　[3]測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)人才培養(yǎng)體系探索.《高等工程教育研究》.2005年1期.宋愛國(guó).況迎輝.

　　作者譚志勇

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