人工智能技术在航天领域的应用

邓尧声

摘 要：在航天领域中，机械的故障诊断、运输和管理都有很多与人工智能相结合的研究。人工智能控制技术已经受到了世界性的广泛应用。将人工智能和计算机技术融入到故障诊断系统中，依靠数学模型进行控制，从而实现智能控制在航天领域中的广泛应用。人工智能在运载火箭和空间站中的应用，是利用和智能有关的复杂功能，这也引起了我国航天工作者的高度重视。本文着重研究人工智能技术在航天领域的应用。

关键词：人工智能技术 航天领域 应用 效率

引 言

人工智能在发展中也涵盖了很多其他科学领域的内容，比如计算机、识别系统、语言系统等等。人工智能技术应用于专家系统、检测系统、诊断系统和识别系统，而专家系统则是人工智能研究较为重要的一个部分。国际上很多国家都非常重视人工智能技术在航天领域的应用，人工智能可以用于故障分析、空间站、火箭承载等等，这些领域对人工智能技术的需求也较大。下面就从这几个方面着手，介绍人工智能在推进系统和航天领域中的应用。

一、故障诊断系统中的应用

在社会信息化和数字化的发展中，人工智能和自动化技术都有飞速的进步。在航天领域中，早就采用了人工智能故障诊断。基于人工智能的故障诊断成为了一种新的故障诊断方式，并且有一定的成效。人工智能诊断就是为了保证系统的安全性和稳定性，需要建立一个监控系统对发动机工作期间的状态进行控制。

人工智能在故障诊断系统中的应用是根据设备运行的情况，采用人工神经元网络技术的基本理论。这种人工智能系统具有一定的学习知识能力，其学习系统采用机器学习模型，根据发动机的故障数据的产生就可以快速辨别故障的原因和特征。快速完成图形匹配实施诊断，也保持着一定的精确度和效率。

人工智能诊断法主要根据模糊逻辑智能诊断系统，故障管理诊断系统，神经元网络预测和专业智能诊断等等相结合的方式。人工智能系统实现数据诊断工作自动化，可以提高效率和精确度，同时缩小人力浪费，降低成本。人工智能故障诊断法在航天领域中的成效指日可待，相信在未来也一定会得到推广和发展。

二、运载火箭中的应用

根据目前的情况来看，人工智能也可以运用在运载火箭中。为了降低运载火箭在地面操作时产生的费用，可以开发低耗费，同时具有操作性和可靠性的系统。人工智能可以应用在液氧专家系统中，在航天飞行发射的准备阶段，对航天飞机液氧加注系统进行故障诊断。如果航天飞行在地面操作出现异常，液氧专家系统就会自动进行诊断，判断出出现异常的问题，并且及时停止发射的加注故障系统。现今，液氧专家系统已经可以在故障出现的前几秒钟发现并且提出故障解决办法。如果由系统工程师来解决，则需要花费几分钟的时间并且可靠性较低。所以人工智能自动诊断技术有效提高了航天飞行的地面操作安全性。

自动检测的系统工程师也是一个实时人工系统。实时人工系统是以液氧专家系统为基础，对航天飞行的硬件进行测试。人工智能技术是将发射过程中的流程进行再设计，在出现问题的时候，可以自动改变整个航天飞行的计划，并且对原有计划进行调整，从而在后期继续飞行的时候，系统也可以适应新的计划。将原本的流程自动化，可以有效减少航天飞行的地面操作成本。

三、空间站中的应用

空间站在航天领域占据重要的作用，而人工智能在空间中也有一定的应用。在早期预测空间站的使用寿命的时候，就采用了大量的人工智能技术。同时，通过专家系统和舱载系统提高连续监控，减少人力需求，再采用专家系统管理舱载资源和操作人员的时间。空间站上运用专家系统，对科研需求来说更加可靠、有效。

空间站如果要长期使用，就需要采用自动化和机器人技术，这些都是人工智能为基础的衍生。为了减轻空间站搭载科学家的负荷，提高工作效率，就可以采用专家系统来支援空间站的方案。专家系统采用综合监视分系统、电子元件等等組成，如果发生故障，就由分系统发出指令，专家系统进行会诊。

四、人工智能在导弹中的应用

人工智能可以应用在导弹的制作和控制上。导弹武器的智能化也是很多国家都重视的研究技术。借助人工智能的目标识别技术和智能跟踪技术，导弹达到智能寻找目标和跟踪，并且选择有效攻击点。

人工智能也可以对导弹进行火力控制。人工智能系统有高级军事指挥家的知识和经验，采用智能处理机和智能控制的方式，进行推理和判断，从而决策。导弹通过专家系统来改善空军作战武器维护测试的手段。采用人工智能开发一种自动的灵敏武器系统作为自动测试设备的补充。这是目前最快、最有效的自动测试方式，并且始终如一。

人工智能在导弹中起到了检测的作用、维修的专家系统。在系统出现故障或者不工作的时候，可以采用这些作为补充系统。故障排查和测试的专家系统将和控台连接使用，以便进行实时处理。这些都是军事专家系统，当下美国已经研发出了一些军事专家系统，比如PA系统，就是一个战斗机机载专家系统，IAAS系统是智能空中攻击系统。

结束语

随着人工智能的发展，在航天领域的应用也越来越广泛。航天领域在每个国家都占据重要的地位，我国航天工作对此方面的研究还有不足，还需要密切关注国际领域上人工智能应用的新动向，积极展开这一方向的研究。

参考文献：

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