科技日报|边飞边学！我国正在研制会学习的运载火箭( 二 )
运载火箭结构安装难免存在误差 ， 弹性振动、液体晃动、未知环境扰动等因素都会对控制系统产生影响 ， 因而要求火箭对自身健康状况及飞行状态具有实时感知能力 。 例如火箭动力系统典型非致命故障时有发生 ， 需要针对上升段主发动机推力下降 ， 高空飞行段姿控喷管常开、常闭、极性等问题 ， 具备快速准确辨识能力 。
基于在线辨识、感知和自我评估结果 ， 火箭要实现目标在线变更、轨迹在线规划 ， 控制在线重构等功能 ， 就要具备对环境突变、箭体自身结构参数不确定、典型动力系统故障、任务变更等需求的强适应能力 ， 确保复杂飞行条件和故障情况下飞行稳定 ， 并能够进入半长轴最大椭圆轨道或者安全停泊轨道 。
迄今为止 ， 长征系列运载火箭已实施349次飞行任务 ， 历次任务积累了大量数据 。 这些数据经过统筹和规范管理后 ， 就成为火箭的知识库 。 会学习运载火箭从中提取信息、获取经验知识 ， 并与智能控制技术相结合 ， 实现自学习能力 ， 从而不断“成长” 。
此外 ， 火箭要做到终身学习 ， 对控制系统还提出了“一次设计 ， 终身适用”要求 ， 需要其具备一次设计便能覆盖整个型号生命周期的能力 。
对于会学习运载火箭而言 ， 智能控制系统架构是基础 ， 基于全生命周期数据的智能控制算法是核心 ， 基于智能算法的强计算能力是载体 。
我国已取得一定进展
力争2025年具备会学习能力
在会学习运载火箭相关技术探索和应用方面 ， 我国已取得一定进展 。 采访人员了解到 ， 目前北京航天自动控制研究所团队已开始着手对我国在役运载火箭进行改进 ， 向它们普及学习能力 。
本文插图
2020年10月12日零时57分 ， 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭 ， 成功将高分十三号卫星发射升空 ， 卫星顺利进入预定轨道 。 新华社发（郭文彬摄）
2020年7月9日和10月12日 ， 我国先后从西昌卫星发射中心发射长征三号乙运载火箭 。 这2次任务除了将卫星送入预定轨道 ， 北京航天自动控制研究所攻关团队还在箭上搭载了典型动力故障辨识与制导控制重构技术 ， 圆满完成了飞行试验验证 。
“可以说 ， 长征三号乙运载火箭已具备了一定的智能化特征 。 ”禹春梅表示 。 目前对长征三号乙运载火箭的改进 ， 仅对算法进行了修改 ， 而种种感知仍是通过原有器件 。 今后如果要改进得更彻底 ， 还需在箭上增加探测手段 。
对于会学习运载火箭的发展 ， 攻关团队制定了“两步走”计划：在2020年具备强适应能力 ， 意思是让火箭在一些故障情况下具有更强适应能力 ， 还可以继续飞行；力争到2025年具备会学习能力 ， 即让我国在役的主要运载火箭初步具备学习能力 。
此外 ， 会学习的理念 ， 也将融入到我国在研运载火箭的研制中 。
【科技日报|边飞边学！我国正在研制会学习的运载火箭】
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