崔晓峰

(北京航天飞行控制中心，北京 100094)

0 引 言

随着计算软硬件等技术的发展,航天器的自主能力得到不断增强。关于航天器上各类自主功能的需求和设计实现,已经得到大量研究和应用[1-3]。

自主性的发展并不意味着地面对航天器的控制会从一个航天器的整个运行生命周期中完全消失。如Jónsson等[4]所说,“制造人的控制不可及的航天器显然不是人的本意。”现实中,即使对于特别需要器上自主能力的深空探测等任务,在条件允许的情况下,地面的干预和支持仍然是确保航天器安全和任务成功的必要手段[5]。实际上,航天器的“高度自主”与地面控制并非矛盾而是互补,二者在微观上可以是分时的,在宏观上则是共存的。即使对于“全自主”的特定功能,地面仍然可能在其之前、之后甚至之中介入,实施预置、决策、应急等。

另一方面,从技术优化的角度,关于自主性的大量研究和实践均指出,除了特殊场景和运行时段需要完全依靠机器的自主能力,更多情况下,将人完全排除在外的“全自主”并非最有效和高效的系统运行模式,相反,人机结合是比全自主控制更优的选择[6-8]。单纯的“替代人类”,是自动化、机器人等领域研究的早期目标[8-9],“与人组队”则由于更高的应用实效以及经济性、可行性,成为越来越得到强调重视的自主性内涵和发展方向[10-11]。

因而无论从现实还是理论角度,都可以说自主控制与地面控制的共同作用,是自主航天器运行生命周期中必然存在的运行场景和重要特征。……