11 月 11 日消息，德國維爾茨堡大學（JMU）11 月 7 日宣布，該校研究團隊在軌完成了全球首次由 AI 自主控制的衛星姿態調整實驗，標志著航天系統自主化的重要里程碑。

此次測試由該校“學習型姿態控制在軌驗證項目”（LeLaR）團隊執行，實驗平臺為一顆名為 InnoCube 的 3U 級納米衛星。

2025 年 10 月 30 日歐洲中部時間上午 11 時 40 分至 11 時 49 分之間，AI 控制器成功地利用反作用飛輪將衛星從初始姿態調整至預設目標姿態，整個過程完全由人工智能在軌自主完成。此后在多次測試中，AI 也均能穩定地控制衛星指向目標方向。

項目與技術背景

LeLaR 項目全稱為“學習型姿態控制在軌演示”（In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control），目標是研發新一代自主衛星姿態控制系統。姿態控制器用于穩定衛星姿態、防止其在軌翻滾，并確保其相機、傳感器或天線對準指定目標。

不同于傳統依賴固定算法的控制方式，JMU 團隊采用了深度強化學習（Deep Reinforcement Learning，簡稱 DRL）方法，這是一種通過神經網絡在模擬環境中自主學習最優控制策略的 AI 技術。

相比傳統方法，DRL 在開發效率和適應性方面具有顯著優勢，可大幅減少 AI 調試時間，并能根據實際環境的變化自動調整控制策略，從而避免冗長的重新校準過程。

實驗突破與意義

研究人員先在地面高保真模擬環境中對 AI 控制器進行訓練，隨后將其上傳至衛星在軌驗證。項目中的一大技術挑戰是解決“仿真到現實差距”—— 確保在模擬中訓練的控制算法能夠在真實太空環境中有效運行。

項目負責人基里爾?杰布科博士（Dr. Kirill Djebko）表示：“我們實現了全球首次基于深度強化學習的衛星姿態控制器在軌成功運行的實證。”

團隊成員湯姆?鮑曼（Tom Baumann）補充道：“這項成功標志著未來衛星控制系統邁出了關鍵一步，證明人工智能不僅能在模擬中表現良好，也能在實際太空環境中安全執行自主機動。”

推動太空任務自主化

該項目的成功展示了人工智能在航天安全關鍵任務中的可靠性。研究團隊認為，這將有助于提升航空航天領域對 AI 方法的接受度，并為未來的自主太空任務奠定信任基礎。

團隊成員弗蘭克?普佩教授（Professor Frank Puppe）指出：“這一成果將顯著提高 AI 技術在航空航天研究中的認可度。”

AI 控制方法在深空探測任務中具有潛在應用價值，尤其是在通信延遲或無法人工干預的環境中，自主學習型控制系統可能成為航天器生存和任務執行的關鍵。

未來展望

LeLaR 項目研究員埃里克?迪爾格（Erik Dilger）表示，團隊計劃將該技術拓展至更多在軌場景。此次實驗所用的 InnoCube 衛星由維爾茨堡大學與柏林工業大學（TU Berlin）聯合開發，旨在為創新航天技術提供在軌測試平臺。IT之家注意到，該衛星還配備了名為 SKITH（Skip The Harness）的無線衛星總線系統，用無線數據傳輸取代傳統布線，以減少質量并降低潛在故障風險。

研究團隊認為，這一成果為未來智能化、自適應、自學習的衛星控制系統奠定了基礎。項目負責人塞爾吉奧?蒙特內格羅教授（Professor Sergio Montenegro）總結道：“這是一大步，標志著我們正在進入衛星控制系統的新階段 —— 智能、靈活且具備自學習能力。”