為全面貫徹落實集團公司第九次工作會、五院2024年戰(zhàn)略管理委員會會議關(guān)于科技創(chuàng)新的部署要求，五院積極開展“空間人工智能及機器人技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用（CAST+AI·R）專項行動”。相關(guān)單位結(jié)合實際情況與業(yè)務(wù)特點，加速推進人工智能技術(shù)、機器人技術(shù)賦能航天系統(tǒng)工程。本期介紹五院總體設(shè)計部圍繞“智能增強、智能賦能、智能重塑”三個層次，深化“科研、裝備、經(jīng)營、基礎(chǔ)底座”四個應(yīng)用場景，著力推進“CAST+AI·R”專項行動落地見效的具體實踐。
為管好、用好、發(fā)展好中國空間站，總體設(shè)計部作為系統(tǒng)抓總研制單位，針對空間站長期在軌安全穩(wěn)定運營工作內(nèi)容及業(yè)務(wù)流程，積極采用人工智能技術(shù)增強運營效能。
采用人工智能技術(shù)融合在軌運營地面各支持軟件的數(shù)據(jù)，提升空間站在軌運營支持能力。中國空間站組合體規(guī)模大、狀態(tài)耦合性強、在軌任務(wù)復(fù)雜、天地協(xié)作程度高，任務(wù)方案、飛行程序、作業(yè)手冊、故障預(yù)案、天地物資、在軌狀態(tài)等數(shù)據(jù)繁多且相互關(guān)聯(lián)。通過構(gòu)建基于大模型技術(shù)的支持系統(tǒng)，將任務(wù)規(guī)劃、在軌狀態(tài)、故障預(yù)案、文檔、知識等數(shù)據(jù)進行了融合，實現(xiàn)了知識查詢問答、數(shù)據(jù)分析、推理功能，提升了對在軌任務(wù)的支持能力。采用增強生成的檢索技術(shù)（RAG）實現(xiàn)判據(jù)代碼自動生成，提高效率，降低編程門檻。中國空間站遙測參數(shù)超過十萬條，為更準確、高效判讀在軌狀態(tài)，地面使用自動判讀軟件實現(xiàn)在軌狀態(tài)的實時監(jiān)測。之前，自動判讀的代碼由設(shè)計師編程實現(xiàn)；現(xiàn)在，基于大模型的代碼生成功能，通過RAG技術(shù)將獨有的判讀規(guī)則、判據(jù)規(guī)則、語法規(guī)則輸入大模型，實現(xiàn)了代碼自動生成，將傳統(tǒng)的由人工編寫代碼，轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計師通過自然語言描述、人工智能自動生成可執(zhí)行代碼。經(jīng)校驗，一般判據(jù)的代碼準確性100%，在提升工作效率的同時，降低了對不同專業(yè)設(shè)計師編程能力的門檻限制。
AI助力空間機器人領(lǐng)域加速發(fā)展
未來深空探測、載人航天等各領(lǐng)域航天任務(wù)迫切需要空間機器人具備多任務(wù)適應(yīng)能力，能夠多機協(xié)同或與人協(xié)同完成復(fù)雜的空間作業(yè)任務(wù)?？傮w設(shè)計部空間機器人研制團隊以“AI智能增強輔助空間機器人設(shè)計、AI智能賦能提升空間機器人能力”為落腳點，利用AI技術(shù)縮短研制周期、降低研制成本，并積極探索智能應(yīng)用。
近期，空間機器人研制團隊在數(shù)智驗證方向，搭建了適用于機器人和自動化領(lǐng)域的全數(shù)字物理仿真平臺，開展了面向輪腿式空間機器人的星表虛擬場景構(gòu)建以及行走能力全數(shù)字驗證工作；在智能控制方向，開展基于強化學(xué)習(xí)的精細操作算法開發(fā)、并行訓(xùn)練以及虛擬場景下驗證工作；在智能感知方向，開展了基于深度學(xué)習(xí)的視覺重建算法開發(fā)與實景圖像驗證工作，通過與AI的融合不斷提升空間機器人設(shè)計效率和系統(tǒng)性能。
面向航天器系統(tǒng)級測試驗證需求，總體設(shè)計部航天器測試團隊找準業(yè)務(wù)優(yōu)化發(fā)力點，持續(xù)提高綜合測試智能化水平。借助大模型，突破基于大模型的測試用例和判讀知識自動化生成技術(shù)，實現(xiàn)高可靠、漸進式、可遷移的測試領(lǐng)域大語言模型。測試團隊先后部署了兩類模型，以“三張清單”方法為指導(dǎo)，聚焦兩類人員嵌入綜合測試場景，積極思考與綜合測試業(yè)務(wù)流程的融合路徑，如面向測試一線人員的測試判讀設(shè)計、注入指令設(shè)計，面向測試產(chǎn)品開發(fā)和運維人員的數(shù)據(jù)庫遷移、后臺服務(wù)等場景。面向綜合測試典型場景，測試團隊從智能體、工作流、溝通工具三方面規(guī)劃了20余個App，利用三個月左右的時間集智攻關(guān)、自主研發(fā)。當前，團隊在航天器綜合測試系統(tǒng)STS4000中上線了AI智能測試助手“小測同學(xué)”，全面整合了測試專家知識、設(shè)計規(guī)范等核心資源，基于RAG實現(xiàn)了測試領(lǐng)域知識庫的智能構(gòu)建和測試知識的“你問我答”。針對人員高占用的測試監(jiān)視判讀場景，AI判讀知識生成智能體應(yīng)運而生，實現(xiàn)了測試判讀知識的自動生成，顯著提高了測試設(shè)計效率。
一盤棋集約算力資源增強基礎(chǔ)應(yīng)用
在院專項行動統(tǒng)一框架下，依托于五院信息中心積極開展算力基礎(chǔ)設(shè)施、AI應(yīng)用框架、智能體開發(fā)等相關(guān)技術(shù)的調(diào)研論證與統(tǒng)一規(guī)劃，構(gòu)建AI共性應(yīng)用平臺，實現(xiàn)智算資源集約化。
今年2月，信息中心已基于國產(chǎn)化軟硬件環(huán)境完成了國產(chǎn)大模型部署，發(fā)布了AI應(yīng)用集成平臺，推出了規(guī)章制度助手、IT運維助手、翻譯助手等一系列好用易用的小工具。同時開展了該平臺與知識管理系統(tǒng)的集成，已管理近萬條知識文檔，實現(xiàn)了對千余項標準的智能檢索與歸納生成，支持設(shè)計師快速獲取設(shè)計規(guī)范、設(shè)計禁忌等知識，有效提升了設(shè)計的效率和質(zhì)量。
總體設(shè)計部持續(xù)扎實推進AI生態(tài)構(gòu)建，形成了“管理者+業(yè)務(wù)域+開發(fā)者+外腦”的AI聯(lián)動協(xié)同機制，將青年骨干力量充分調(diào)動起來，把外部智慧資源引入進來，集結(jié)多方力量開展攻關(guān)協(xié)作。
為進一步激發(fā)青年積極融入人工智能和機器人技術(shù)的創(chuàng)新活力，總體設(shè)計部連續(xù)開展三期青年研習(xí)班和AI研討沙龍，聚焦“CAST+AI·R”，讓各領(lǐng)域優(yōu)秀青年碰撞思維火花，分享大模型在國內(nèi)外航天領(lǐng)域的應(yīng)用情況，分析當下大模型的領(lǐng)域布局與技術(shù)難點，并對后續(xù)應(yīng)用前景進行展望。同時，以技術(shù)相近、業(yè)務(wù)相關(guān)、模式互通為原則組建多跨團隊，積極搭建AI建設(shè)青年人才儲備庫，積蓄智能人才資源，在“總·測·運·控”“航天器機械系統(tǒng)”“總體任務(wù)一鍵規(guī)劃”等領(lǐng)域組建專項分隊，分區(qū)域開展持續(xù)研討，針對性開展交流培訓(xùn)和集智攻關(guān)。
后續(xù)，五院總體設(shè)計部將在集團公司和五院的領(lǐng)導(dǎo)下，緊緊把握發(fā)展機遇，在航天器一體化協(xié)同設(shè)計開發(fā)、核心技術(shù)重塑、組織經(jīng)營管理等方面，加速推動人工智能和機器人技術(shù)賦能航天系統(tǒng)工程，為加快建設(shè)航天強國、支撐世界一流軍隊建設(shè)作出更大貢獻！
