人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用講課講稿.doc

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1、…………………………………………………………最新精品資料推薦……………………………………………………人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用2017年12月1日摘要:隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展逐漸成熟，已經(jīng)成為許多高新科技產(chǎn)品中的核心技術(shù)。本文對(duì)人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域中的一些應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)人工智能技術(shù)在未來(lái)航天中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：航天；人工智能。一、人工智能在無(wú)人飛行器上的應(yīng)用1、人工智能和機(jī)器人為使衛(wèi)星順利完成飛行任務(wù)，大幅度降低造價(jià)，人們?cè)谛l(wèi)星上大量地采用了人工智能和機(jī)器人技術(shù)。早在1967年美國(guó)發(fā)射的勘測(cè)者3號(hào)飛行器上就裝有機(jī)械臂，

2、它在月球上完成了掘溝，地質(zhì)調(diào)查和采集標(biāo)本等工作，1970年蘇聯(lián)發(fā)射了“月球”16號(hào)和17號(hào)兩個(gè)飛行器，飛行器上裝有月球車，月球車在地面遙控下完成月面行走和攝影任務(wù)，車上的掘巖機(jī)還完成了標(biāo)本采集工作。1978年美國(guó)海資號(hào)火星著陸飛船(一種先進(jìn)的空間機(jī)器人),通過(guò)搭載計(jì)算機(jī)不僅成功地控制飛船安壘著陸，而且還在沒(méi)有地面指令的情況下實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)58個(gè)火星日(每個(gè)火星日相當(dāng)于24小時(shí)37分26.4秒)的探測(cè),1977-1986年，美國(guó)在旅行者探測(cè)器上采用了人工智能技術(shù),完成了精密導(dǎo)航，科學(xué)觀測(cè)任務(wù),其上計(jì)算機(jī)收集和處理了木星和土星等各種不同數(shù)據(jù)。二、人工智

3、能在航天飛機(jī)上的應(yīng)用前景1、人—機(jī)接口采用人工智能技術(shù)，在地面站與飛船，航天飛機(jī)與機(jī)械手之間(人與操作對(duì)象問(wèn))建立起完美的人--機(jī)接口，利用通信回路把由人直接控制的直接控制系統(tǒng)和采用遙控方式控制操作對(duì)象的遙控系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)。三、人工智能在空間站上的應(yīng)用前景人工智能在空間站計(jì)劃等的應(yīng)用:NASA的先進(jìn)技術(shù)咨詢委員會(huì)認(rèn)為空間站中有三個(gè)方面必須采用人工智能技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)高度人工智能，確保可靠性。(1)空間站分系統(tǒng)，空間站應(yīng)用，利用空間站在空間進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)時(shí)的監(jiān)控,故障診斷，艙外活動(dòng)，交會(huì)對(duì)接，飛行規(guī)劃等的系統(tǒng)。(2)空間結(jié)構(gòu)物的組裝,從航天飛機(jī)上卸下和

4、移動(dòng)補(bǔ)給物資手段的智能化。(3)衛(wèi)星服務(wù)和空間工廠設(shè)備維修用的遠(yuǎn)距離操縱器/機(jī)器人，…………………………………………………………最新精品資料推薦……………………………………………………4…………………………………………………………最新精品資料推薦……………………………………………………空間工廠設(shè)備控制和操作等用的系統(tǒng)。該先進(jìn)技術(shù)咨詢委員會(huì)還確定了適用于空間站初始階段和發(fā)展階段的自動(dòng)化和仿真機(jī)器人學(xué)的目標(biāo),事實(shí)上在初始階段系統(tǒng)是作為支援系統(tǒng)，在發(fā)展階段將作為一種綜臺(tái)性的信息和控制系統(tǒng)的控制部件用。四．人工智能在其他一些和航天應(yīng)用前景簡(jiǎn)單地?cái)⑹鲆幌?/p>

5、幾種其他的應(yīng)用:嵌套式系統(tǒng)的軟件配置——這種應(yīng)用考慮如何對(duì)各種嵌套式計(jì)算機(jī)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)觀察操作中的各種算法和策略，這樣可以引起開發(fā)者得到啟發(fā)的直覺(jué)感受。發(fā)射安排——這種應(yīng)用是由幫助安排發(fā)射操作的工作站和為發(fā)射活動(dòng)分配時(shí)間的計(jì)劃人員組成的。工作站在一種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。由系統(tǒng)回答的典型問(wèn)題(即由系統(tǒng)推算出的建

6、議)是什么時(shí)候安排下一次任務(wù)A？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)間分配計(jì)算可以是一種簡(jiǎn)單的樹形搜索，也可以帶有啟發(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)用同上述兩種應(yīng)用一樣是確保達(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。用于吞吐量分析的嵌套式系統(tǒng)的模擬——這種應(yīng)用與工廠地面模擬是一樣的。在這種情況下，對(duì)嵌套式系統(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。此系統(tǒng)是一種工作站，它能使用戶對(duì)交替配置進(jìn)行試

7、驗(yàn)，并且還能評(píng)價(jià)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。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。此系統(tǒng)主要是系統(tǒng)而不是工作站，這是由于傳感器的解釋要求有啟發(fā)功能。六．未來(lái)人工智能在航天上應(yīng)用未來(lái)航天中人工智能系統(tǒng)的發(fā)展在初期，航天中人工智能(AI)系統(tǒng)可采用兩層次結(jié)構(gòu)，航天員位于指揮，管理層，各種人工智能子系統(tǒng)則位于執(zhí)行層次。相互作用主要發(fā)生在航天員與AI之間，不同的AI子系統(tǒng)之間沒(méi)有或只有少量的信息交換。顯然，這樣的系統(tǒng)較為松散。隨著

8、AI技術(shù)和功能的發(fā)展，就會(huì)出現(xiàn)具有管理功能的AI子系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)對(duì)各種AI單元或子系統(tǒng)的監(jiān)控和協(xié)調(diào)，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