德国维尔茨堡大学研究团队近日宣布,其主导的“学习型姿态控制在轨验证项目”(LeLaR)取得重大突破——全球首次实现由人工智能自主控制的卫星姿态调整实验。该实验依托3U级纳米卫星InnoCube完成,标志着航天器自主控制技术迈入新阶段。
实验于欧洲中部时间2025年10月30日上午11时40分至49分进行。AI控制器通过反作用飞轮系统,将卫星从初始姿态精准调整至预设目标,全程无需地面干预。后续多次测试中,系统均能稳定维持卫星指向精度,验证了技术可靠性。项目负责人基里尔·杰布科博士强调:“这是深度强化学习算法首次在真实太空环境中成功验证,解决了仿真训练与实际应用的适配难题。”
与传统依赖固定算法的控制系统不同,该团队采用深度强化学习(DRL)技术。通过神经网络在模拟环境中自主迭代优化控制策略,系统可实时感知环境变化并调整参数,避免了传统方法中冗长的校准流程。团队成员汤姆·鲍曼指出:“DRL的适应性使其在复杂太空环境中具有显著优势,例如应对太阳辐射、微流星体撞击等突发干扰。”
项目技术挑战集中于“仿真到现实差距”的突破。研究团队在地面搭建高保真模拟平台,训练AI控制器应对各类极端工况,随后通过无线传输将算法部署至InnoCube卫星。该卫星由维尔茨堡大学与柏林工业大学联合研发,搭载的SKITH无线总线系统取代了传统布线,质量减轻30%的同时降低了线路故障风险。
实验成果引发航天领域广泛关注。弗兰克·普佩教授认为,此次验证将提升行业对AI技术的信任度,为深空探测任务提供新解决方案。在月球背面探测、火星样本返回等通信延迟场景中,自主控制系统可独立完成轨道修正、姿态调整等关键操作,显著提升任务成功率。
目前,研究团队正探索技术扩展应用。LeLaR项目研究员埃里克·迪尔格透露,下一步计划将AI控制拓展至卫星编队飞行、空间碎片规避等场景。塞尔吉奥·蒙特内格罗教授总结称:“我们正在构建具备自学习能力的卫星生态系统,这将重新定义未来航天器的设计范式。”











