ИИ-контроллер JMU впервые автономно управлял ориентацией спутника на орбите

Исследователи из Юлиус-Максимилианс-Университета Вюрцбурга (JMU) успешно продемонстрировали в реальных условиях орбиты автономное управление ориентацией космического аппарата с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Это достижение, являющееся первым практическим доказательством в мире, знаменует собой переход к новому поколению космических систем, где самообучающиеся алгоритмы заменяют традиционные методы управления.

Точная регулировка ориентации, или тангажа, критически важна для наведения бортовых приборов, таких как камеры и антенны, на целевые объекты, а также для управления тепловыми нагрузками от солнечного излучения. Ранее эти задачи решались либо удаленным управлением операторами-людьми, либо с помощью жестко заданных программных последовательностей, что часто приводило к задержкам и неспособности адаптироваться к непредсказуемым изменениям в космической среде.

Команда JMU под руководством профессора Серхио Монтенегро разработала контроллер ориентации на основе ИИ для 3U наноспутника под названием InnoCube. Ключевой момент наступил во время пролета спутника 30 октября 2025 года, в промежутке с 11:40 до 11:49 по центральноевропейскому времени, когда агент ИИ самостоятельно осуществил полный маневр переориентации, используя реактивные колеса для достижения заданной целевой установки. Этот успешный эксперимент был частью проекта «Демонстратор в орбите для обучения управлению ориентацией» (LeLaR).

Особенность данной разработки заключается в применении подхода Глубокого Обучения с Подкреплением (Deep Reinforcement Learning, DRL), в отличие от традиционных фиксированных алгоритмов. В рамках DRL нейронная сеть самостоятельно вырабатывает оптимальную стратегию управления в симулированной среде, что ускоряет процесс разработки по сравнению с ручной настройкой. Доктор Кирилл Джебко подтвердил, что это первый практический успех контроллера, обученного с помощью DRL, способного функционировать на орбите. Успешное преодоление так называемого «разрыва Sim2Real» — перехода от симуляции к реальному космосу — стало одним из главных вызовов для команды.

Профессор Монтенегро заявил, что эта работа открывает новую эру в системах управления спутниками, делая их интеллектуальными и адаптивными. Потенциальное следствие этого успеха — повышение эффективности миссий за счет минимизации человеческого участия и обеспечения более быстрого реагирования на динамику космического пространства. Данное достижение опирается на предыдущие успехи JMU в области космической автономии, включая миссию SONATE-2. Проект LeLaR получил финансирование в размере около 430 000 евро от Федерального министерства экономики и энергетики Германии.

В то время как другие проекты используют ИИ для других функций, разработка JMU впервые взяла на себя непосредственное управление движением самого спутника. Это открывает путь к более простому и экономичному созданию космических аппаратов, особенно для миссий в дальнем космосе. После первоначального успешного маневра ИИ-агент JMU неоднократно и безопасно выполнял дополнительные переориентации, подтверждая надежность своего автономного управления в орбитальной среде.