维尔茨堡大学AI系统成功在轨验证自主卫星姿态控制

德国维尔茨堡大学（JMU）的研究团队近日宣布，他们成功在轨验证了利用人工智能（AI）对卫星姿态进行自主控制的技术，此举标志着航天器操作向更高安全性和运行效率迈进的关键一步。精确的姿态调整是卫星执行任务的核心环节，它直接影响到仪器对准、热量管理以及轨道机动部署的成败。

传统上，卫星的姿态操作高度依赖地面人员的干预或预设的固定软件指令，流程相对滞后，难以快速响应突发的太空环境变化。JMU的团队，由塞尔吉奥·蒙特内格罗教授领衔，专门为3U规格的InnoCube纳米卫星开发了一套基于深度强化学习（DRL）的AI姿态控制器。该控制器旨在解决传统方法中耗时数月的参数调试难题，使系统能够自主适应实际太空环境，摆脱人工校准的限制。

在2025年10月30日的卫星过境期间，该AI智能体在短短9分钟内，通过驱动反作用轮，自主完成了从初始姿态到预设目标姿态的完整姿态机动，并在后续测试中持续稳定控制。这项验证工作是“学习型姿态控制在轨验证项目”（LeLaR）的核心内容，该项目旨在推进新一代自主姿态控制系统的研发。LeLaR团队的核心成员包括基里尔·杰布科博士、汤姆·鲍曼、埃里克·迪尔格、弗兰克·普佩教授以及蒙特内格罗教授。

蒙特内格罗教授指出，此项成果标志着卫星控制系统进入了一个具备智能、自适应和自学习能力的新阶段。这种技术的成功部署有望通过减少人为干预和加速对动态空间环境的响应，从而优化航天任务的整体效能。该研究获得了德国联邦经济和能源部的资金支持，项目总投入约计43万欧元，体现了国家在关键前沿技术战略布局上的投入。

InnoCube卫星上的一个重要创新是采用了无线卫星总线SKITH，以无线数据传输替代了传统布线，这不仅减轻了卫星的重量，也减少了潜在的故障源。研究人员认为，此次验证为深空探测任务开辟了新的可能性，在通信延迟较大的行星际任务中，智能自主控制系统将成为航天器生存的关键要素。此项技术突破被视为航天系统自主化进程中的决定性一步。