關(guān)于我國(guó)智慧火箭技術(shù)的發(fā)展與思考

王剛 樊忠澤 劉岳國(guó) 牛子剛（中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心）

隨著國(guó)防經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國(guó)超高密度發(fā)射任務(wù)已呈常態(tài)化，雖捷報(bào)頻傳，但因飛行過(guò)程中發(fā)生故障導(dǎo)致飛行失利的情況也時(shí)有發(fā)生。對(duì)飛行失利的案例進(jìn)行分析研究后發(fā)現(xiàn)，如果火箭具有一定“智慧”，在故障發(fā)生時(shí)，可自主分析并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，將大大提高任務(wù)成功率。這說(shuō)明現(xiàn)有火箭技術(shù)已無(wú)法適應(yīng)我國(guó)目前航天任務(wù)高密度、快速發(fā)射的需求，智慧火箭技術(shù)是解決該矛盾的有效途徑。另一方面，以計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等為代表的新領(lǐng)域、新技術(shù)取得跨越式成就，將引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革。因此，新型運(yùn)載火箭如果要實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破，就必須與新興領(lǐng)域技術(shù)實(shí)現(xiàn)交叉融合，所以智慧火箭是未來(lái)火箭技術(shù)的首選。

1 智慧火箭的概念

中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院李洪研究員于2017年首先提出“智慧火箭”這一概念，認(rèn)為智慧火箭的本質(zhì)是“運(yùn)載火箭＋創(chuàng)新”，其發(fā)展方向是傳統(tǒng)運(yùn)載火箭與新一代信息與制造技術(shù)的結(jié)合，其表現(xiàn)形式是“智慧火箭=智能研制+智能產(chǎn)品+智能制造+智能過(guò)程控制”[1]。中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院彭越總師也指出，未來(lái)智慧火箭將是智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能測(cè)發(fā)、智能飛行、智能管理相結(jié)合的有機(jī)整體,是傳統(tǒng)運(yùn)載火箭與新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的劇烈“化學(xué)反應(yīng)”[2]。2018年，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京航天自動(dòng)控制研究所的“智慧火箭控制技術(shù)”項(xiàng)目立項(xiàng)，這項(xiàng)研究旨在使火箭變得更加“聰明”，即便在飛行過(guò)程中遇到故障也能自救，進(jìn)一步提高運(yùn)載火箭的成功率。2018年底，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院發(fā)布《人工智能發(fā)展規(guī)劃》，以此為牽引，明確提出了“智慧火箭”的概念。長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭總師姜杰院士于2019年的“國(guó)際宇航科學(xué)院中國(guó)院士助力創(chuàng)新發(fā)展研討會(huì)”上介紹，未來(lái)的智慧火箭將像人類(lèi)這樣的智能體一樣具有會(huì)聽(tīng)、會(huì)看、會(huì)學(xué)習(xí)、“越飛越聰明”的特點(diǎn)。國(guó)外雖然故障診斷、自動(dòng)測(cè)試和可重復(fù)使用等新技術(shù)研究應(yīng)用領(lǐng)先于我國(guó)，但是還未提出“智慧火箭”這一概念。綜合而言，智慧火箭技術(shù)包含了火箭的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、發(fā)射、飛行、過(guò)程管理控制等諸多方面。

2 智慧火箭的特征

智能化自主控制

目前，我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載火箭還不具備飛行任務(wù)自主重構(gòu)的能力，且故障診斷處理技術(shù)也不成熟，控制體制僅能依靠系統(tǒng)的冗余容錯(cuò)等技術(shù)包容全箭出現(xiàn)故障引起的小偏差問(wèn)題；但在全箭飛行過(guò)程中出現(xiàn)較大故障時(shí)，如發(fā)動(dòng)機(jī)故障時(shí)，則不能更好地適應(yīng)[3]。

智慧火箭的智能自主控制能力是解決上述問(wèn)題的有效途徑，也是智慧火箭技術(shù)的核心特征。智能自主控制能力要求智慧火箭具備自主故障檢測(cè)、故障定位和隔離、自適應(yīng)控制、在線(xiàn)軌跡規(guī)劃等能力,以入軌為終極目標(biāo),提高任務(wù)成功率。智能自主控制能力的核心是，在故障診斷的基礎(chǔ)上，利用全箭級(jí)的綜合信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)非災(zāi)難故障的應(yīng)急制導(dǎo)模式及策略，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)調(diào)整增益的自適應(yīng)控制，實(shí)現(xiàn)冗余動(dòng)力及推進(jìn)劑智能管理，提升火箭對(duì)飛行中全箭級(jí)故障的自主適應(yīng)能力，提高飛行可靠性。

國(guó)際上部分現(xiàn)役火箭具備一定的智能自主控制能力，但能力水平的高低不同。國(guó)外部分型號(hào)的智能自主控制能力水平比較高，如美國(guó)土星－5（Saturn－5）運(yùn)載火箭曾2次在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)仍成功將“阿波羅”（Apollo）飛船送入了預(yù)定軌道；正在研發(fā)的“航天發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）可利用自適應(yīng)巡航控制（ACC）算法，根據(jù)控制品質(zhì)在線(xiàn)調(diào)整增益，擴(kuò)展了SLS火箭對(duì)典型故障和飛行異常的適應(yīng)性；2020年3月18日，獵鷹－9（Falcon－9）在一個(gè)引擎突然熄火的情況下，利用動(dòng)力重構(gòu)技術(shù)和在線(xiàn)規(guī)劃航線(xiàn)技術(shù)，仍然將60顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道[4]。我國(guó)部分現(xiàn)役火箭如長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)F和快舟一號(hào)A等型號(hào)，具備的智能自主控制能力水平較初級(jí)，僅具有分系統(tǒng)級(jí)別的信息綜合管理能力和被動(dòng)適應(yīng)故障的能力，但故障診斷后進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、重新規(guī)劃彈道的智能控制能力還不具備，后續(xù)可通過(guò)融合云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的最新研究成果實(shí)現(xiàn)突破。

美國(guó)土星－5火箭（來(lái)源：NASA）

智能化信息傳輸

智慧火箭的智能自主控制能力，要求火箭各系統(tǒng)之間進(jìn)行大量、高速的信息交換。目前主流的1553B總線(xiàn)，無(wú)論從站點(diǎn)數(shù)、通信距離、傳輸速度等方面均無(wú)法滿(mǎn)足智慧火箭的要求。在試驗(yàn)階段的以太網(wǎng)技術(shù)、光纖通道等新型總線(xiàn)技術(shù)，雖然解決了傳輸速度和傳輸距離等問(wèn)題，但是電纜連接器仍較多，電纜仍較長(zhǎng)，可靠性和結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面沒(méi)有根本性改善[5-7]。

因此，智慧火箭最理想的信息傳輸系統(tǒng)應(yīng)該是無(wú)線(xiàn)傳輸與無(wú)線(xiàn)供配電相結(jié)合的無(wú)纜化信息傳輸系統(tǒng)，綜合利用無(wú)線(xiàn)保密通信、無(wú)線(xiàn)供電和無(wú)線(xiàn)測(cè)控技術(shù)，保證安全和保密的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)海量、高速傳遞；降低電氣系統(tǒng)成本的同時(shí)，大幅降低電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量和故障發(fā)生率。

信息傳輸智能化是智慧火箭技術(shù)的重要前提，但目前全箭無(wú)纜化的智能信息傳輸方式距離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)距離。火箭測(cè)量系統(tǒng)正逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)纜化，已搭載無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)的火箭有我國(guó)的長(zhǎng)征三號(hào)乙、捷龍一號(hào)，零壹空間-X0（OS-X0）和天行一號(hào)火箭，歐洲的阿里安－5（Ariane－5）火箭，日本的“可重復(fù)使用運(yùn)載器”（RLT）[8]。無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)應(yīng)用在運(yùn)載火箭中還沒(méi)有被公開(kāi)報(bào)道，目前只是在衛(wèi)星領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)探索[9]。要想實(shí)現(xiàn)信息傳輸智能化的快速發(fā)展，需要加快相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，促進(jìn)交叉領(lǐng)域研究。

智能化測(cè)試

航天器測(cè)試一般通過(guò)產(chǎn)生一系列的輸入或激勵(lì)和測(cè)試輸出值來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)是否滿(mǎn)足要求。我國(guó)現(xiàn)有主流測(cè)試技術(shù)仍以人工測(cè)試為主，測(cè)試要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，還經(jīng)常出現(xiàn)人工判讀疏忽導(dǎo)致測(cè)試不充分的問(wèn)題。這種測(cè)試技術(shù)也無(wú)法適應(yīng)智慧火箭大數(shù)據(jù)量、高度智能測(cè)試需求[10]。同時(shí)，發(fā)射任務(wù)越來(lái)越密集，傳統(tǒng)測(cè)試發(fā)射模式的潛力已經(jīng)挖掘殆盡，迫切需要從技術(shù)創(chuàng)新上縮短人力和時(shí)間的投入，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射。

日本“艾普斯龍”火箭（來(lái)源：JAXA）

為了實(shí)現(xiàn)火箭自動(dòng)化、無(wú)人化、智能化測(cè)試，智慧火箭需要匹配相應(yīng)的智能測(cè)試系統(tǒng)，揚(yáng)棄現(xiàn)有測(cè)試模式，即不再區(qū)分單項(xiàng)、分系統(tǒng)、匹配、總檢查測(cè)試，而是按系統(tǒng)功能特征進(jìn)行時(shí)序、飛控軟件、部件特性等的并行測(cè)試，輔以數(shù)據(jù)挖掘功能實(shí)現(xiàn)故障自診斷，加上智能化地面測(cè)試發(fā)射控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、快速、遠(yuǎn)距離的測(cè)試發(fā)射控制。系統(tǒng)級(jí)的自檢測(cè)可借助智能化機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT）技術(shù)實(shí)現(xiàn)，利用內(nèi)部設(shè)計(jì)的一些自檢測(cè)電路和軟件，為系統(tǒng)或單機(jī)設(shè)備提供快速自動(dòng)檢測(cè)，診斷故障并隔離故障。并行測(cè)試主要是通過(guò)提高單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)對(duì)象及參數(shù)數(shù)量，來(lái)解決智慧火箭海量數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題，提高測(cè)試效率。故障自診斷的實(shí)現(xiàn)可利用已有的“專(zhuān)家系統(tǒng)”為基礎(chǔ)，集成大數(shù)據(jù)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障診斷功能的高度智能化；對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)分析、診斷推理，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)和診斷定位，并能輔助技術(shù)人員進(jìn)行故障排查解決，將故障影響降到最低，提升運(yùn)載火箭的測(cè)試效率；同時(shí)，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)相關(guān)型號(hào)的所有地面試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，并利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)，不斷提高故障診斷和數(shù)據(jù)診斷的智能化，解決臨界狀態(tài)判斷難的問(wèn)題。智能地面測(cè)發(fā)控技術(shù)可利用集成測(cè)試、遠(yuǎn)程發(fā)射支持技術(shù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)診斷等功能實(shí)現(xiàn)發(fā)射場(chǎng)前端的無(wú)人化，測(cè)試發(fā)射的自動(dòng)化和智能化，甚至實(shí)現(xiàn)一鍵化操作，大大減少火箭在發(fā)射場(chǎng)的測(cè)試時(shí)間和各種資源的投入，真正解決高密度發(fā)射任務(wù)的制約因素。

國(guó)際上，部分現(xiàn)役火箭型號(hào)已經(jīng)具備了一定程度的自動(dòng)化測(cè)試和遠(yuǎn)程測(cè)試發(fā)射的智能化測(cè)試能力，比較有代表性的是美國(guó)的獵鷹－9和日本的“艾普斯龍”（Epsilon）火箭。獵鷹－9通過(guò)先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)試及測(cè)試數(shù)據(jù)的綜合處理，采用基于網(wǎng)絡(luò)信息化的遠(yuǎn)程發(fā)射支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了前后方人員的優(yōu)化配置和發(fā)射任務(wù)的快速響應(yīng)[11]?！鞍账过垺眲t運(yùn)用人工智能技術(shù)支持的自主測(cè)試技術(shù)對(duì)運(yùn)載火箭狀態(tài)進(jìn)行判斷，并進(jìn)行故障檢測(cè)及故障隔離，實(shí)現(xiàn)了火箭自動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)功能；另外，“艾普斯龍”還采用了新型地面測(cè)試發(fā)射控制技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，使火箭的測(cè)試和發(fā)射控制僅使用1臺(tái)筆記本電腦，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可以在世界上任何地點(diǎn)任何時(shí)間完成。目前，我國(guó)運(yùn)載火箭電氣設(shè)備的單機(jī)BIT能力、系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)故障診斷能力不足，出廠及發(fā)射場(chǎng)測(cè)試時(shí)間周期長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)人員多[1]，但部分新型火箭也實(shí)現(xiàn)了地面測(cè)發(fā)控一體化、數(shù)據(jù)自動(dòng)判讀和部分故障自診斷功能。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)射場(chǎng)更加智能化，我國(guó)火箭的遠(yuǎn)程測(cè)試發(fā)射水平會(huì)有較大提升。

可重復(fù)使用

智慧火箭是面向未來(lái)超高密度發(fā)射形勢(shì)的全新火箭概念，因此，不僅技術(shù)上要有飛躍式的創(chuàng)新，發(fā)射成本也必須突破傳統(tǒng)火箭極限。這兩個(gè)互相對(duì)立的要求是傳統(tǒng)火箭無(wú)法解決的矛盾，只有通過(guò)重復(fù)使用這一技術(shù)才能完美解決?！翱芍貜?fù)使用運(yùn)載器”是相對(duì)于“一次性運(yùn)載器”而言的概念,指火箭從地面起飛完成預(yù)定發(fā)射任務(wù)后,全部或部分返回并安全著陸，經(jīng)過(guò)檢修維護(hù)與燃料加注,可再次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)[12,13]。在航天發(fā)射中，火箭燃料成本只占總成本的2%，大部分成本都集中在火箭使用后拋棄的箭體、發(fā)動(dòng)機(jī)及電氣設(shè)備等。一次性運(yùn)載火箭的發(fā)射成本為1萬(wàn)～2萬(wàn)美元/千克，而采用可重復(fù)使用技術(shù)的獵鷹－9發(fā)射成本可降至5000美元/千克[14]。

美國(guó)獵鷹－9火箭（來(lái)源：SpaceX）

智慧火箭可重復(fù)使用技術(shù)主要通過(guò)一子級(jí)、二子級(jí)和整流罩等艙段的多次回收使用分?jǐn)傎M(fèi)用，降低火箭的生產(chǎn)與發(fā)射成本。另一方面，回收火箭還能避免火箭殘骸造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，可以減少火箭發(fā)射的制約。因此，從降低發(fā)射費(fèi)用和提高安全性考慮，可重復(fù)使用能力也是智慧火箭區(qū)別于傳統(tǒng)火箭的一個(gè)重要特征[14,15]。

可重復(fù)使用技術(shù)的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)對(duì)落點(diǎn)的精確控制，其中影響力比較大的試驗(yàn)是美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）在“獵鷹”系列火箭上進(jìn)行的傘降回收和垂直起降回收的試驗(yàn)，以及我國(guó)2019年在長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭上的一級(jí)火箭落點(diǎn)精確控制試驗(yàn)。可重復(fù)使用技術(shù)的重要里程碑就是運(yùn)載器的回收再利用，美國(guó)航天飛機(jī)是世界上第一款實(shí)現(xiàn)可回收并能部分重復(fù)使用的航天運(yùn)載器。而使可重復(fù)使用技術(shù)成為熱點(diǎn)的事件是，2015年SpaceX公司的獵鷹－9以垂直降落的方式在海上平臺(tái)成功回收，至此，各航天強(qiáng)國(guó)都開(kāi)始提出“可重復(fù)使用運(yùn)載器”的研發(fā)計(jì)劃[16-18]。

3 關(guān)于我國(guó)智慧火箭技術(shù)發(fā)展的思考

需盡快制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

智慧火箭技術(shù)是各種顛覆性技術(shù)的集大成者，涉及到航天、先進(jìn)材料、計(jì)算機(jī)、通信和大數(shù)據(jù)等諸多領(lǐng)域，需要整合相關(guān)行業(yè)力量發(fā)展交叉技術(shù)，可以帶來(lái)極大的社會(huì)效益。為了保證研制生產(chǎn)力量的集中投入，我國(guó)迫切需要制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1）通過(guò)智慧火箭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供的統(tǒng)一平臺(tái)，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究成果迅速快捷地過(guò)渡到生產(chǎn)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

2）通過(guò)智慧火箭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)，促進(jìn)各領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效調(diào)整，使資源合理利用，簡(jiǎn)化生產(chǎn)技術(shù)。

3）通過(guò)智慧火箭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)制定，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理并提高管理效率，穩(wěn)定和提高相關(guān)產(chǎn)品、工程和服務(wù)的質(zhì)量。

4）通過(guò)智慧火箭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制要求，保證各個(gè)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的高度統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通用互換及標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)配套，解決智慧火箭技術(shù)面臨的高復(fù)雜度問(wèn)題。

質(zhì)量控制智能化

智慧火箭研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試過(guò)程中將產(chǎn)生海量、繁雜的數(shù)據(jù)，現(xiàn)有質(zhì)量控制手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)該數(shù)據(jù)的有效發(fā)掘和利用。同時(shí)，高度的自動(dòng)化使得現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)手段無(wú)從下手。因此，質(zhì)量控制體系也要跟上火箭技術(shù)智能化發(fā)展的腳步，合理運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集管理技術(shù)，在現(xiàn)有質(zhì)量控制機(jī)制基礎(chǔ)上，發(fā)展“智能化”質(zhì)量控制體系。結(jié)合我國(guó)國(guó)情，具體可從以下幾方面開(kāi)展研究。

1）利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)高速捕捉、發(fā)現(xiàn)和實(shí)時(shí)分析，從智慧火箭海量、繁雜的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)參數(shù)的關(guān)聯(lián)，識(shí)別潛在隱患。

2）利用云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、電子標(biāo)簽等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程數(shù)據(jù)的信息化、統(tǒng)一管理，破除系統(tǒng)壁壘導(dǎo)致的信息流通不暢問(wèn)題，為更高級(jí)別的故障分析奠定基礎(chǔ)。

3）充分利用深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，以數(shù)據(jù)信息化、統(tǒng)一管理為基礎(chǔ)，代替人工實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量自動(dòng)化控制，可以輔以關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的人工介入，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制和火箭研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試過(guò)程的完美契合，減少質(zhì)量控制的時(shí)間成本和人工成本。

發(fā)射場(chǎng)智慧化

智慧火箭集成度高、技術(shù)新，對(duì)發(fā)射場(chǎng)的自動(dòng)化程度、智能化水平也有較高的要求。目前，我國(guó)主要發(fā)射場(chǎng)的測(cè)試發(fā)射自動(dòng)化水平還比較低，無(wú)法適應(yīng)智慧火箭的自動(dòng)化測(cè)試和快速發(fā)射需求。并且，信息應(yīng)用的智能化水平也不足，信息融合度不高，交互操作困難[19,20]。因此，我國(guó)的航天發(fā)射場(chǎng)也迫切需要實(shí)現(xiàn)智慧化，以發(fā)揮智慧火箭優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)航天發(fā)射能力的深刻變革。其主要途徑包括：

1）加強(qiáng)理論水平研究，不僅滿(mǎn)足于測(cè)試發(fā)射的可靠性，還要對(duì)新理論、新觀點(diǎn)、新思想形成系統(tǒng)研究成果，加強(qiáng)探索研究和技術(shù)儲(chǔ)備，推動(dòng)航天發(fā)射場(chǎng)向智慧型轉(zhuǎn)變。

2）加大物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、量子通信、移動(dòng)互聯(lián)、先進(jìn)傳感等新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地面設(shè)施設(shè)備智能化運(yùn)行、發(fā)射無(wú)人化、合練數(shù)字化，具備保障快速發(fā)射和并行任務(wù)的能力，為更加快速、安全、可靠、低成本進(jìn)入空間奠定基礎(chǔ)。

3）利用先進(jìn)信息技術(shù)，打造智慧化發(fā)射場(chǎng)指揮管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射場(chǎng)管理和運(yùn)行模式的變革，提高發(fā)射場(chǎng)運(yùn)行效率。

技術(shù)迭代發(fā)展

智慧火箭是高度智能化的火箭，但是越智能就代表著越復(fù)雜，可能會(huì)導(dǎo)致可靠性的降低。同時(shí)，智慧火箭技術(shù)也是一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，其研究不是一蹴而就的，所應(yīng)用到的各種核心高技術(shù)代表著先進(jìn)性和高成本，需處理好新技術(shù)繼承性和先進(jìn)性之間的關(guān)系，在應(yīng)用新技術(shù)時(shí)兼顧成本。因此，我國(guó)需要采用技術(shù)迭代發(fā)展的研究應(yīng)用思路，通過(guò)同一型號(hào)的迭代發(fā)展和不同型號(hào)的并行發(fā)展分?jǐn)傂录夹g(shù)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，保證智慧火箭的可靠性。同時(shí)，充分利用好已具備條件的高新技術(shù)，盡快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，并帶動(dòng)尚不具備條件的技術(shù)發(fā)展研究，實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面的作用。具體可從以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。

1）智能化自主控制。目前，自主故障檢測(cè)故障定位和隔離功能已有了一定的研究基礎(chǔ)，可加速推進(jìn)該技術(shù)的實(shí)用化。在此基礎(chǔ)上發(fā)展全箭級(jí)的綜合信息管理系統(tǒng)，結(jié)合箭上計(jì)算機(jī)性能的突破，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和在線(xiàn)規(guī)劃軌跡。

2）智能化信息傳輸。某些型號(hào)已經(jīng)進(jìn)行了無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)飛行試驗(yàn)，因此可優(yōu)先發(fā)展無(wú)線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)無(wú)線(xiàn)通信有了新的技術(shù)突破時(shí)，再實(shí)現(xiàn)全箭、箭地信息傳輸?shù)臒o(wú)纜化。目前，運(yùn)載火箭的無(wú)線(xiàn)供配電技術(shù)還不太成熟，可結(jié)合技術(shù)發(fā)展逐步開(kāi)展局部技術(shù)驗(yàn)證，最后形成全箭、箭地間的無(wú)線(xiàn)供配電。

3）智能化測(cè)試技術(shù)。目前，我國(guó)在一些型號(hào)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)內(nèi)測(cè)試和數(shù)據(jù)自動(dòng)判讀技術(shù)，可在此基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)逐步推動(dòng)建立全壽命、全型號(hào)的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展智能數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)。

4）可重復(fù)使用技術(shù)?？衫矛F(xiàn)有型號(hào)進(jìn)行落點(diǎn)控制技術(shù)的深度驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合新型火箭的設(shè)計(jì)進(jìn)行可重復(fù)使用技術(shù)的突破。

4 結(jié)束語(yǔ)

智慧火箭技術(shù)代表著火箭技術(shù)理論研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、發(fā)射等領(lǐng)域的深刻變革成果，是國(guó)家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)。本文僅對(duì)智慧火箭技術(shù)進(jìn)行了淺層次介紹探索，希望能夠?yàn)橹腔刍鸺夹g(shù)的發(fā)展起到積極作用。