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本書分析了人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用的必要性和可行性，探索了人工智能在航天領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和總體設(shè)計(jì)，分析了人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用的運(yùn)作機(jī)理與發(fā)展趨勢，提出了人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用的總體思路和基本原則、目標(biāo)任務(wù)與重點(diǎn)領(lǐng)域以及對策措施。

人工智能是在多種學(xué)科深入研究、相互滲透的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科和前沿科學(xué)，也是一門新思想、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的新興學(xué)科，引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，人工智能作為三大尖端技術(shù)之一，發(fā)展極為迅速，并在各個行業(yè)和領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對人類生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響，成為推進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推手。世界主要發(fā)達(dá)國家把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略，加緊出臺規(guī)劃和政策，力圖在新一輪國際科技競爭中掌握主導(dǎo)權(quán)。人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，將進(jìn)一步釋放歷次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革積蓄的巨大能量，并創(chuàng)造新的強(qiáng)大引擎，重構(gòu)生產(chǎn)、分配、交換、消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)活動各環(huán)節(jié)，形成從宏觀到微觀各領(lǐng)域的智能化新需求，催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，引發(fā)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)重大變革，深刻改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式和思維模式，實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升。

　　當(dāng)前，新一代人工智能相關(guān)學(xué)科發(fā)展、理論建模、技術(shù)創(chuàng)新、軟硬件升級等整體推進(jìn)，正在引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄�，推動�?jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升。作為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，人工智能的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)取得了顯著的效果，顯示出帶動性很強(qiáng)的“頭雁”效應(yīng)。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及政府和產(chǎn)業(yè)界投入的日益增長，人工智能應(yīng)用的云端化將不斷加速，全球人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模在未來10年將進(jìn)入高速增長期。為加快發(fā)展人工智能技術(shù)，我國部署了智能制造等國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、重點(diǎn)專項(xiàng)，印發(fā)實(shí)施了“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實(shí)施方案，從科技研發(fā)、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面提出了一系列措施。2017年7月，國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將新一代人工智能放在國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行部署，描繪了面向2030年的我國人工智能發(fā)展路線圖，旨在構(gòu)筑人工智能先發(fā)優(yōu)勢，把握新一輪科技革命戰(zhàn)略主動性。

　　在航天領(lǐng)域，人工智能擁有巨大的應(yīng)用前景，航天測控、衛(wèi)星遙感、空間機(jī)器人等都離不開人工智能技術(shù)的支持。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結(jié)構(gòu)航天器等航天任務(wù)中，需要用智能化的方法和手段研究自主規(guī)劃、自主導(dǎo)航、自主控制、自主故障檢測等，用智能化的技術(shù)完成高速信息處理，實(shí)現(xiàn)智能控制、協(xié)同制導(dǎo)等。作為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略前沿技術(shù)，人工智能技術(shù)與航天領(lǐng)域的結(jié)合有其特殊優(yōu)勢，空間環(huán)境廣袤單純、航天任務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化程度高、航天器在軌自主性需求高、航天控制系統(tǒng)自動化基礎(chǔ)較好，特別是近年來航天大發(fā)展積累的大量的、多維的、完備的基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)和知識庫等，為人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)，智能感知（學(xué)習(xí)）、主動認(rèn)知、自動控制、自主管理、復(fù)雜處理、互聯(lián)互通、重構(gòu)升級等已成為未來航天系統(tǒng)的基礎(chǔ)能力。當(dāng)前，新一代人工智能技術(shù)的相關(guān)學(xué)科發(fā)展、理論建模、技術(shù)創(chuàng)新、軟硬件升級等整體推進(jìn)，正在引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄疲苿雍教祛I(lǐng)域從數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升。把增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力作為重點(diǎn)，加快人工智能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，是新時(shí)代發(fā)展航天事業(yè)必須著力推進(jìn)的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略任務(wù)。

　　世界主要發(fā)達(dá)國家把發(fā)展人工智能作為提升航天領(lǐng)域競爭力、維護(hù)太空安全的重大戰(zhàn)略，加緊出臺規(guī)劃和政策，圍繞核心技術(shù)、頂尖人才、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等強(qiáng)化部署，加大智能自主控制技術(shù)的研發(fā)力度，力圖在新一輪的太空領(lǐng)域競爭中掌握主導(dǎo)權(quán)，航天智能在全球范圍內(nèi)正在如火如荼的發(fā)展中。世界航天領(lǐng)域的競爭不僅是航天裝備層面的較量，也是技術(shù)儲備、數(shù)據(jù)知識、創(chuàng)新實(shí)力、協(xié)同能力和智能化水平的較量。人工智能的應(yīng)用水平將成為大國之間航天領(lǐng)域比拼的重要標(biāo)志，圍繞智能話語權(quán)的爭奪將日益激烈。人工智能必將成為21世紀(jì)航天科技發(fā)展的核心驅(qū)動力，進(jìn)一步釋放歷次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革積蓄的巨大能量，并創(chuàng)造新的強(qiáng)大引擎，重構(gòu)航天科研開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，形成各層次、各領(lǐng)域的智能化新需求，催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式，引發(fā)航天科技領(lǐng)域的重大變革。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)向航天領(lǐng)域的加速滲透，航天發(fā)展逐步向傳感器為中心、數(shù)據(jù)為中心、信息為中心、向認(rèn)知／行動為中心轉(zhuǎn)變；人工智能技術(shù)與航天裝備制造領(lǐng)域的不斷融合、加速應(yīng)用，引發(fā)了航天發(fā)展理念、研制生產(chǎn)模式、制造手段和價(jià)值鏈的重大變革。

　　人工智能技術(shù)作為一種顛覆性技術(shù)，為航天事業(yè)發(fā)展注入“人工大腦”，實(shí)現(xiàn)更自主的任務(wù)規(guī)劃、更高效的地面測試、更可靠的設(shè)計(jì)保障，將為人類探索太空、接觸其他生命體提供更多可能性。人工智能應(yīng)用于航天領(lǐng)域，將對情報(bào)分析、任務(wù)規(guī)劃、指揮決策等產(chǎn)生重要影響，推動獲取信息、傳輸信息、分析信息、制定決策、執(zhí)行任務(wù)的整個流程自主化、快捷化。這些年來，人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域發(fā)展迅速，包括智能感知、智能決策、任務(wù)規(guī)劃、智能控制、智能集群與協(xié)同、智能診斷等方面。在面向深空探測、小天體著陸、大型變結(jié)構(gòu)航天器等未來航天任務(wù)中，需要用智能的方法研究自主規(guī)劃、自主導(dǎo)航、自主控制、自主故障檢測等，用智能的技術(shù)完成高速信息處理，實(shí)現(xiàn)智能控制協(xié)同制導(dǎo)等。

　《人工智能技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用》：

　　1.大力發(fā)展人工智能新興產(chǎn)業(yè)

　　加快人工智能關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，促進(jìn)技術(shù)集成與商業(yè)模式創(chuàng)新，推動重點(diǎn)領(lǐng)域智能產(chǎn)品創(chuàng)新，積極培育人工智能新興業(yè)態(tài)，布局產(chǎn)業(yè)鏈高端，打造具有國際競爭力的人工智能產(chǎn)業(yè)集群。

　　智能軟硬件。開發(fā)面向人工智能的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、開發(fā)工具等關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件，突破圖形處理器等核心硬件，研究圖像識別、語音識別、機(jī)器翻譯、智能交互、知識處理、控制決策等智能系統(tǒng)解決方案，培育壯大面向人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)業(yè)。

　　智能機(jī)器人。攻克智能機(jī)器人核心零部件、專用傳感器，完善智能機(jī)器人硬件接口標(biāo)準(zhǔn)、軟件接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及安全使用標(biāo)準(zhǔn)。研制智能工業(yè)機(jī)器人、智能服務(wù)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用并進(jìn)入國際市場。研制和推廣空間機(jī)器人、海洋機(jī)器人、極地機(jī)器人等特種智能機(jī)器人。建立智能機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系和安全規(guī)則。

　　智能運(yùn)載工具。發(fā)展自動駕駛汽車和軌道交通系統(tǒng)，加強(qiáng)車載感知、自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成和配套，開發(fā)交通智能感知系統(tǒng)，形成我國自主的自動駕駛平臺技術(shù)體系和產(chǎn)品總成能力，探索自動駕駛汽車共享模式。發(fā)展消費(fèi)類和商用類無人機(jī)、無人船，建立試驗(yàn)鑒定、測試、競技等專業(yè)化服務(wù)體系，完善空域、水域管理措施。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。突破高性能軟件建模、內(nèi)容拍攝生成、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互、集成環(huán)境與工具等關(guān)鍵技術(shù)，研制虛擬顯示器件、光學(xué)器件、高性能真三維顯示器、開發(fā)引擎等產(chǎn)品，建立虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系，推動重點(diǎn)行業(yè)融合應(yīng)用。

　　智能終端。加快智能終端核心技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)，發(fā)展新一代智能手機(jī)、車載智能終端等移動智能終端產(chǎn)品和設(shè)備，鼓勵開發(fā)智能手表、智能耳機(jī)、智能眼鏡等可穿戴終端產(chǎn)品，拓展產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用服務(wù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)器件。發(fā)展支撐新一代物聯(lián)網(wǎng)的高靈敏度、高可靠性智能傳感器件和芯片，攻克射頻識別、近距離機(jī)器通信等物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)和低功耗處理器等關(guān)鍵器件。

　　2.加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)智能化升級

　　推動人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新，在制造、農(nóng)業(yè)、物流、金融、商務(wù)、家居等重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域開展人工智能應(yīng)用試點(diǎn)示范，推動人工智能規(guī)�；瘧�(yīng)用，全面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化水平。

　　智能制造。圍繞制造強(qiáng)國重大需求，推進(jìn)智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備、核心支撐軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)集成應(yīng)用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品、智能制造使能工具與系統(tǒng)、智能制造云服務(wù)平臺，推廣流程智能制造、離散智能制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、遠(yuǎn)程診斷與運(yùn)維服務(wù)等新型制造模式，建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)制造全生命周期活動智能化。

　　智能農(nóng)業(yè)。研制農(nóng)業(yè)智能傳感與控制系統(tǒng)、智能化農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機(jī)田間作業(yè)自主系統(tǒng)等。建立完善天空地一體化的智能農(nóng)業(yè)信息遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。建立典型農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)智能決策分析系統(tǒng)，開展智能農(nóng)場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園、農(nóng)產(chǎn)品加工智能車間、農(nóng)產(chǎn)品綠色智能供應(yīng)鏈等集成應(yīng)用示范。

　　智能物流。加強(qiáng)智能化裝卸搬運(yùn)、分揀包裝、加工配送等智能物流裝備研發(fā)和推廣應(yīng)用，建設(shè)深度感知智能倉儲系統(tǒng)，提升倉儲運(yùn)營管理水平和效率。完善智能物流公共信息平臺和指揮系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證及追溯系統(tǒng)、智能配貨調(diào)度體系等。

　　智能金融。建立金融大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，提升金融多媒體數(shù)據(jù)處理與理解能力。創(chuàng)新智能金融產(chǎn)品和服務(wù)，發(fā)展金融新業(yè)態(tài)。鼓勵金融行業(yè)應(yīng)用智能客服、智能監(jiān)控等技術(shù)和裝備。建立金融風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警與防控系統(tǒng)。

　　智能商務(wù)。鼓勵跨媒體分析與推理、知識計(jì)算引擎與知識服務(wù)等新技術(shù)在商務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用，推廣基于人工智能的新型商務(wù)服務(wù)與決策系統(tǒng)。建設(shè)涵蓋地理位置、網(wǎng)絡(luò)媒體和城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等跨媒體大數(shù)據(jù)平臺，支撐企業(yè)開展智能商務(wù)。鼓勵圍繞個人需求、企業(yè)管理提供定制化商務(wù)智能決策服務(wù)。

　　智能家居。加強(qiáng)人工智能技術(shù)與家居建筑系統(tǒng)的融合應(yīng)用，提升建筑設(shè)備及家居產(chǎn)品的智能化水平。研發(fā)適應(yīng)不同應(yīng)用場景的家庭互聯(lián)互通協(xié)議、接口標(biāo)準(zhǔn)，提升家電、耐用品等家居產(chǎn)品感知和聯(lián)通能力。支持智能家居企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)模式，提供互聯(lián)共享解決方案。

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