德國維爾茨堡大學研究團隊近日宣布,其主導的“學習型姿態控制在軌驗證項目”(LeLaR)取得重大突破——全球首次實現由人工智能自主控制的衛星姿態調整實驗。該實驗依托3U級納米衛星InnoCube完成,標志著航天器自主控制技術邁入新階段。
實驗于歐洲中部時間2025年10月30日上午11時40分至49分進行。AI控制器通過反作用飛輪系統,將衛星從初始姿態精準調整至預設目標,全程無需地面干預。后續多次測試中,系統均能穩定維持衛星指向精度,驗證了技術可靠性。項目負責人基里爾·杰布科博士強調:“這是深度強化學習算法首次在真實太空環境中成功驗證,解決了仿真訓練與實際應用的適配難題。”
與傳統依賴固定算法的控制系統不同,該團隊采用深度強化學習(DRL)技術。通過神經網絡在模擬環境中自主迭代優化控制策略,系統可實時感知環境變化并調整參數,避免了傳統方法中冗長的校準流程。團隊成員湯姆·鮑曼指出:“DRL的適應性使其在復雜太空環境中具有顯著優勢,例如應對太陽輻射、微流星體撞擊等突發干擾。”
項目技術挑戰集中于“仿真到現實差距”的突破。研究團隊在地面搭建高保真模擬平臺,訓練AI控制器應對各類極端工況,隨后通過無線傳輸將算法部署至InnoCube衛星。該衛星由維爾茨堡大學與柏林工業大學聯合研發,搭載的SKITH無線總線系統取代了傳統布線,質量減輕30%的同時降低了線路故障風險。
實驗成果引發航天領域廣泛關注。弗蘭克·普佩教授認為,此次驗證將提升行業對AI技術的信任度,為深空探測任務提供新解決方案。在月球背面探測、火星樣本返回等通信延遲場景中,自主控制系統可獨立完成軌道修正、姿態調整等關鍵操作,顯著提升任務成功率。
目前,研究團隊正探索技術擴展應用。LeLaR項目研究員埃里克·迪爾格透露,下一步計劃將AI控制拓展至衛星編隊飛行、空間碎片規避等場景。塞爾吉奧·蒙特內格羅教授總結稱:“我們正在構建具備自學習能力的衛星生態系統,這將重新定義未來航天器的設計范式。”











