张 兵，沈 丹，张志国，朱海洋，马 英

（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）

0 引 言

运载火箭的水平和发展划代可由总体性能、产品性能、可靠性和安全性、环境适应性、使用维护性和经济性等多方面指标进行评价[1]。作为能量密集度极高的复杂巨系统的典型代表，运载火箭的可靠性/安全性是其它核心指标实现的前提。随着以长征五号为代表的新一代运载火箭研制成功，中国运载火箭型谱不断完善，进入空间能力不断提升，然而总体发射成功率与世界先进水平仍有差距，提高运载火箭可靠性/安全性的途径有待升级。

下一代运载火箭如果要在产品性能上实现质的突破，就必须完成基础技术的跨越式变革，即传统运载火箭领域与新兴领域的深度跨界技术融合[2]。其中火箭飞行过程中的可靠性、安全性需要在传统的冗余和裕度设计之外，通过智能化的故障容错和任务重构技术，实现对飞行任务成功率的本质提高。当前，硬件设备性能大幅升级，信息技术、大数据和人工智能算法不断涌入，为火箭飞行智能化设计提供了充足条件。

基于上述理念与思考，本文在总结分析中国运载火箭设计理念发展历程的基础上构思了长征系列运载火箭的智能化发展路线，并对其中的关键技术和核心概念进行了探讨和设想。

1 火箭飞行智能化发展情况

1.1 国外火箭飞行智能化发展

以美国、俄罗斯俄为代表的航天强国，将典型故障模式纳入设计和验证流程，通过规划任务能力余量或在构型选择时采用动力冗余等手段，使其主力运载火箭均具备一定程度的故障适应能力。……