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　　AI技術(shù)在航空中國(guó)航天應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域

　　國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　一流制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　一、引言

"開(kāi)發(fā)天疆"已成為美,俄,中,日,美尾的科學(xué)家們最熱門(mén)的話題,這些國(guó)家和地 區(qū)先后制定了各自的內(nèi)部空間開(kāi)發(fā)方案,規(guī)模相當(dāng)龐大,技術(shù)也非常復(fù)雜,多樣,對(duì)安全性的要 求也越來(lái)越高. 這就要求進(jìn)一步提高機(jī)械化和智能化的水平, 育苗智能技術(shù)是達(dá)到這一目的 的重要方式之一.它可以使一系列的復(fù)雜操作方式,管理和應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域同時(shí)實(shí)現(xiàn)高安全性,產(chǎn)生驚人的經(jīng)濟(jì) 效益. 育苗智能在中國(guó)航天應(yīng)用領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域在英國(guó),一些著名的公司及大學(xué),如麥道公 司,波音公司,麻省理工學(xué)院,卡內(nèi)基梅隆大專研英國(guó)陸,海,空三軍等均已開(kāi)始科學(xué)研究人 工智能在中國(guó)航天應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域. 在西歐, 西歐經(jīng)濟(jì)共同體的西歐信息技術(shù)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方案與 法國(guó)發(fā)起的麥卡笛方案合作開(kāi)發(fā)育苗智能技術(shù). 英國(guó)皇家滑翔科學(xué)研究院科學(xué)研究將育苗智能用作航 天 器和其它中國(guó)航天活動(dòng),用作機(jī)械故障分析及人造衛(wèi)星,內(nèi)部空間平臺(tái)和太空站的輔助組織工作掌控系統(tǒng).航空航 天工業(yè)是前沿技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,因此最有可能選用一流技術(shù),對(duì)育苗智能掌控系統(tǒng)需求量最大 . 下面分幾個(gè)方面詳細(xì)介紹育苗智能在航空中國(guó)航天應(yīng)用領(lǐng)域中的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域,以及在未來(lái)航空中國(guó)航天中 應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域的展望。

　　二,育苗智能在無(wú)人航天器上的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域

　　1.智能化和智能機(jī)器人.

為使人造衛(wèi)星順利順利完成滑翔各項(xiàng)任務(wù),大振幅減少造價(jià),人們?cè)谌嗽煨l(wèi)星 上大 量地選用了智能化和機(jī)器人技術(shù). 早在 1967 年英國(guó)升空的勘測(cè)者 3 號(hào)航天器上就裝有 機(jī)械臂,它在火星上順利完成了掘溝,地質(zhì)調(diào)查和收集化石等組織工作,1 9 7 0 年蘇聯(lián)升空了"月 球 "16 號(hào)和 17 號(hào)兩個(gè)航天器,航天器上裝有航天器,航天器在發(fā)射塔車載下順利完成天頂行走 和攝影家各項(xiàng)任務(wù),車上的掘巖機(jī)還順利完成了化石收集組織工作.1978 年英國(guó)海資號(hào)水星降落航天器(一 種一流的內(nèi)部空間機(jī)器人) ,通過(guò)搭載排序機(jī)不僅成功地掌控航天器安壘降落,而且還在沒(méi)有發(fā)射塔 指令的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá) 58 個(gè)水星日(每個(gè)水星日相當(dāng)于 24 小時(shí) 37 分 26.4 秒)的探測(cè); 19 7 7-1986 年,英國(guó)在探險(xiǎn)者太空船上選用了育苗智能技術(shù),順利完成了精密導(dǎo)航,科學(xué)觀測(cè) 各項(xiàng)任務(wù),Pontacq排序機(jī)收集和處理了木星和土星等各種不同數(shù)據(jù).

　　2.程序語(yǔ)言.

　　英國(guó) NASA 噴氣推進(jìn)科學(xué)研究所為"探險(xiǎn)者"太空船設(shè)計(jì)了具備由 140 個(gè)準(zhǔn)則 組成的資料庫(kù), 可生成對(duì)行星攝影家所需應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域程序的程序語(yǔ)言, 大振幅地延長(zhǎng)了繼續(xù)執(zhí)行應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域方案 所需時(shí)間( 比手動(dòng)操作方式速度大 10-50 倍),減少了差錯(cuò),減少了成本.英國(guó)還研制了一類能 分析人造衛(wèi)星機(jī)械故障并可顯示出具體對(duì)策的程序語(yǔ)言.它由 250 個(gè)準(zhǔn)則構(gòu)成, 可以單一和Perhaps 形式對(duì)話, 將專門(mén)用作通信人造衛(wèi)星電力掌控系統(tǒng).

日本三菱電機(jī)公司也試制出了人造人造衛(wèi)星測(cè)試用 的 程序語(yǔ)言, 應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域程序語(yǔ)言銀行專用, 通過(guò)信息處理機(jī) MELCOM MX/3000 與邏輯推理機(jī) MELCOM-PSI 的有機(jī)配臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能化,省力化,可延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間,做到高速聯(lián)機(jī)信息處理同時(shí)軟件開(kāi)發(fā), 功能修改也非常方便,提高了安全性.

　　三,育苗智能在中國(guó)航天飛機(jī)上的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域

　　1.人—機(jī)USB. 選用育苗智能技術(shù),在發(fā)射塔站與航天器,中國(guó)航天飛機(jī)與機(jī)械手之間(人與操 作第一類問(wèn))建立起完美的人--機(jī)USB,利用通信回路把由人直接掌控的直接掌控掌控系統(tǒng)和選用 車載方式掌控操作方式第一類的車載掌控系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái).

2.中國(guó)航天飛機(jī)上用的程序語(yǔ)言. 在中國(guó)航天飛機(jī)的檢測(cè), 升空和應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域等過(guò)程中大量地選用了程序語(yǔ)言, 包括加注液氫用的程序語(yǔ)言(LEX); 繼續(xù)執(zhí)行滑翔各項(xiàng)任務(wù)和程序修訂用的程序語(yǔ)言(Expert) 升空應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域掌控系統(tǒng)(L—PS—2), 選用資料庫(kù)的自動(dòng)識(shí)別裝置(K—ATE); 升空及降落時(shí)的滑翔掌控 (NAVE—X);推理決策用的信息管理掌控系統(tǒng)等. 四,育苗智能在太空站方案等的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域 NASA 的一流技術(shù)進(jìn)行咨詢理事會(huì)認(rèn)為太空站中有三個(gè)方面必須選用育苗智能技術(shù),才能實(shí) 現(xiàn)高度智能化,確保安全性.

　　(1)太空站分掌控系統(tǒng),太空站應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域,利用太空站在內(nèi)部空間進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)時(shí)的監(jiān)控,機(jī)械告警, 艙內(nèi)活動(dòng),交會(huì)對(duì)接,滑翔規(guī)劃等的程序語(yǔ)言.

　　(2)內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)物的組裝,從中國(guó)航天飛機(jī)上卸下和移動(dòng)補(bǔ)給物資方式的智能化.

(3)人造衛(wèi)星服務(wù)和內(nèi)部空間工廠設(shè)備維修用的遠(yuǎn)距離大列佩季哈區(qū)/機(jī)器人, 內(nèi)部空間工廠設(shè)備掌控和操作方式 等用的程序語(yǔ)言. 該一流技術(shù)進(jìn)行咨詢理事會(huì)還確定了適用作太空站如上所述期和產(chǎn)業(yè)發(fā)展期的自動(dòng) 化和仿真機(jī)器人學(xué)的目標(biāo),事實(shí)上在如上所述期程序語(yǔ)言是作為支援掌控系統(tǒng) ,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期將作 為一類綜臺(tái)性的信息和掌控掌控系統(tǒng)的掌控部件用.

　　當(dāng)前, 正在積極地開(kāi)發(fā)以下掌控系統(tǒng)用作英國(guó)國(guó) 際太空站上.

1.監(jiān)視和機(jī)械告警掌控系統(tǒng)這一科學(xué)研究以環(huán)境掌控/生保分掌控系統(tǒng)和電力分掌控系統(tǒng)為中心 NASA 約 翰遜內(nèi)部空間中心開(kāi)發(fā)了一類用電化學(xué)方式清除航天器內(nèi)二氧化碳?xì)怏w的增加安全性機(jī)械告警用 的程序語(yǔ)言.構(gòu)筑在 LISP 排序機(jī)上,與這一掌控系統(tǒng)有關(guān)的資料庫(kù)和診斷準(zhǔn)則,以及與程序有 關(guān)的資料庫(kù)均用框架形式表現(xiàn). 選用這掌控系統(tǒng)后機(jī)械故障減少了一半以上(樣機(jī)評(píng)價(jià)結(jié)果). 英國(guó)波 音公司研制出內(nèi)部空間環(huán)境掌控用的程序語(yǔ)言樣機(jī),用它可對(duì)環(huán)境掌控/生保分掌控系統(tǒng)從地影區(qū)向 日照區(qū)過(guò)渡的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行模式掌控和分掌控系統(tǒng)監(jiān)視. 日本航空宇宙技術(shù)科學(xué)研究所還研制了一類 支援艙內(nèi)科學(xué)家進(jìn)行內(nèi)部空間實(shí)驗(yàn)用的程序語(yǔ)言. 另外馬丁 瑪麗埃塔公司正用自己公司的準(zhǔn)則 庫(kù)開(kāi)發(fā)航天器電力分掌控系統(tǒng)機(jī)械告警和負(fù)荷調(diào)整用的程序語(yǔ)言.B 本宇宙開(kāi)發(fā)事業(yè)團(tuán)在開(kāi)發(fā)空 間站天線掌控系統(tǒng)機(jī)械告警,日本實(shí)驗(yàn)艙滑翔調(diào)度掌控系統(tǒng),電力分掌控系統(tǒng)用的程序語(yǔ)言.

2.遠(yuǎn)距離大列佩季哈區(qū)/仿真機(jī)器人學(xué).NASA 噴氣推進(jìn)科學(xué)研究所正研制在太空站周圍順利完成組裝, 服務(wù),檢查和維修等各種作業(yè)的車載機(jī)器人.該機(jī)器人分掌控系統(tǒng)由高級(jí)程序語(yǔ)言組成,車載機(jī) 器人則是一個(gè)能協(xié)調(diào)動(dòng)作的復(fù)臺(tái)式程序語(yǔ)言, 它將逐漸產(chǎn)業(yè)發(fā)展成一類高智能的自主機(jī)器人. NAS A 埃姆斯科學(xué)研究所和蘭利科學(xué)研究中心還分別研制由分布式黑板模型構(gòu)筑太空站用機(jī)器人所必須 的多種協(xié)調(diào)式程序語(yǔ)言和由發(fā)射塔操作方式人員支援內(nèi)部空間航天器用機(jī)器人的程序語(yǔ)言. 日本宇宙開(kāi) 發(fā)事業(yè)團(tuán)在研制太空站主從車載機(jī)械手用的動(dòng)作示教最佳化, 機(jī)械告警, 環(huán)境模型用專家系 統(tǒng)和科學(xué)研究機(jī)器人語(yǔ)言.ESA 也著手科學(xué)研究機(jī)械手的機(jī)械告警用的程序語(yǔ)言.

　　四,其他一些航空和中國(guó)航天應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域

簡(jiǎn)單地?cái)⑹鲆幌聨追N其他的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域: 嵌套式掌控系統(tǒng)的軟件配置——這種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域考慮如何對(duì)各種嵌套式排序機(jī)掌控系統(tǒng)配置所包含的程序和數(shù)據(jù). 它可將作業(yè)和數(shù)據(jù)分配給程序段, 并受數(shù)據(jù)和段的長(zhǎng)度以及作業(yè)中可用的寄存器 個(gè)數(shù)的約束.當(dāng)作業(yè)是搜索問(wèn)題時(shí),其組合形式要求利用啟發(fā)方式來(lái)削減搜索途徑.并減少 重復(fù). 利用圖形顯示來(lái)觀察操作方式中的各種算法和策略, 這樣可以引起開(kāi)發(fā)者得到啟發(fā)的直覺(jué) 感受. 升空安排——這種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域是由幫助安排升空操作方式的組織工作站和為升空活動(dòng)分配時(shí)間的方案人 員組成的. 組織工作站在一類帶日歷圖形的顯示器上顯示出當(dāng)前的或假定的分配方案, 使調(diào)度人 員了解整個(gè)情況. 由掌控系統(tǒng)回答的典型問(wèn)題 ( 即由掌控系統(tǒng)推算出的建議)是; 什么時(shí)候安排下一 次各項(xiàng)任務(wù) A?各項(xiàng)任務(wù) B 具有什么樣的優(yōu)先級(jí)而不得不保證安排在最近的 7 天之內(nèi)?時(shí)間分配排序 可以是一類簡(jiǎn)單的樹(shù)形搜索,也可以帶有專家啟發(fā),取決于分配條件的復(fù)雜性. 防衛(wèi)探測(cè)區(qū)的雷達(dá)定位——這種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域同上述兩種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域一樣是確保達(dá)到規(guī)定探測(cè)要求的雷 達(dá)最佳定位的搜索問(wèn)題. 只要具體的可選位置在地形上是固定的, 配置適當(dāng)數(shù)量的雷達(dá)使用 窮盡搜索法是可行的. 用作吞吐量分析的嵌套式掌控系統(tǒng)的模擬——這種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域與工廠發(fā)射塔模擬是一樣的.在這種情 況下, 對(duì)嵌套式掌控系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)字信息通信進(jìn)行模擬以確定吞吐量, 利用效率瓶頸和緊急情 況.此掌控系統(tǒng)是一類組織工作站,它能使用戶對(duì)交替配置進(jìn)行測(cè)試,并且還能評(píng)價(jià)掌控系統(tǒng)在各種負(fù)荷 情況下的性能.船舶跟蹤和監(jiān)測(cè)的模糊解答——這種應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域是用來(lái)監(jiān)測(cè)和跟蹤船舶和其他使用來(lái)自多源和 有多種解釋數(shù)據(jù)的臺(tái)站. 掌控系統(tǒng)可以保持有多種矛盾解釋的傳感器數(shù)據(jù), 直到數(shù)據(jù)得到了解答 為止.此掌控系統(tǒng)主要是程序語(yǔ)言而不是組織工作站,這是由于傳感器的解釋要求有啟發(fā)勸能.

　　五,未來(lái)航空中國(guó)航天中育苗智能掌控系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在初期, 航空中國(guó)航天中育苗智能(AI)掌控系統(tǒng)可選用兩層次結(jié)構(gòu), 中國(guó)航天員位于指揮,管 理層,各種育苗智能子掌控系統(tǒng)則位于繼續(xù)執(zhí)行層次.相互作用主要發(fā)生在中國(guó)航天員與 AI 之間, 不同 的 AI 子掌控系統(tǒng)之間沒(méi)有或只有少量的信息交換.顯然,這樣的掌控系統(tǒng)較為松散.隨著 AI 技術(shù)和 功能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 就會(huì)出現(xiàn)具有管理功能的 AI 子掌控系統(tǒng), 它負(fù)責(zé)對(duì)各種 AI 單元或子掌控系統(tǒng)的監(jiān)控和 協(xié)調(diào),中國(guó)航天員也應(yīng)當(dāng)有明確的分工,于是形成多層次的結(jié)構(gòu).在這種掌控系統(tǒng)中,位于頂層的指 令長(zhǎng),是整個(gè)掌控系統(tǒng)的核心,既負(fù)責(zé)中國(guó)航天員的協(xié)調(diào)管理,也密切關(guān)注擔(dān)負(fù)管理職能的 AI 子系 統(tǒng).人與 AI 的各種信息USB是中國(guó)航天中 AI 掌控系統(tǒng)能夠有效組織工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié).信息USB包括聽(tīng) 覺(jué),視覺(jué),觸覺(jué)信號(hào)和遙測(cè)信號(hào).語(yǔ)言交流是最有效的一類信息交換方式,所以無(wú)論是智能 管理掌控系統(tǒng)還是中國(guó)航天機(jī)器人,都應(yīng)當(dāng)具有人類語(yǔ)言的理解能力.當(dāng)然,航空中國(guó)航天中育苗智能系 統(tǒng)不僅要考慮其功能的完善性,更要注重其運(yùn)行安全性,所以,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的策略應(yīng)當(dāng)是在可靠的 基礎(chǔ)上由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地逐步進(jìn)化, 最終產(chǎn)業(yè)發(fā)展為以中國(guó)航天員為核心的智能性很強(qiáng)的, 能順利完成各種 中國(guó)航天各項(xiàng)任務(wù)的育苗智能掌控系統(tǒng). 這種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅使載人中國(guó)航天出現(xiàn)一個(gè)嶄新的局面, 還必然會(huì) 促進(jìn)發(fā)射塔育苗智能理論和技術(shù)以及人類智能科學(xué)研究的產(chǎn)業(yè)發(fā)展.

六,總言 總之,伴隨中國(guó)航天事業(yè)的飛速產(chǎn)業(yè)發(fā)展和對(duì)高度機(jī)械化,智能化的要求越來(lái)越追切,育苗智 能技術(shù)將是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵, 因此迅速科學(xué)研究育苗智能并使其廣泛應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域于中國(guó)航天應(yīng)用領(lǐng)域已是刻 不容緩

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