邊緣人工智能的航空航天業(yè)應(yīng)用

邊緣計(jì)算的低延遲、高速性能可適應(yīng)航空航天嵌入式系統(tǒng)，從而可以帶來(lái)一些創(chuàng)新并改進(jìn)流程。一些增強(qiáng)功能以人工智能（AI）為中心，并使用專用硬件，使行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者始終處于技術(shù)進(jìn)步的前沿。這些應(yīng)用可以推動(dòng)飛機(jī)、太空探索和其他相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

利用AI嵌入式系統(tǒng)加速數(shù)據(jù)處理

專門(mén)從事耐輻射邊緣計(jì)算的企業(yè)之間的合作達(dá)成了一項(xiàng)兼容性協(xié)議，這項(xiàng)協(xié)議可以用來(lái)探索影響一個(gè)實(shí)體的電光成像有效載荷和另一個(gè)實(shí)體的高性能邊緣計(jì)算平臺(tái)（包括飛行計(jì)算機(jī)）的集成機(jī)會(huì)。

這些努力將實(shí)時(shí)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)處理能力帶入軌道，為用戶提供了一種快速替代傳統(tǒng)下行鏈路后工作流程的方案。專家們表示，這種邊緣人工智能硬件解決方案使軌道衛(wèi)星能夠分析、學(xué)習(xí)和適應(yīng)，并提供除捕獲圖像之外的寶貴信息。它能夠在幾秒鐘內(nèi)從光譜數(shù)據(jù)中獲取可操作的信息，并立即發(fā)送關(guān)鍵事件警報(bào)。

可擴(kuò)展架構(gòu)提供即插即用兼容性，可滿足用戶需求，涵蓋單星部署到大規(guī)模星座。此外，低功耗傳感器和智能調(diào)度工具可延長(zhǎng)任務(wù)時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)有效控制運(yùn)營(yíng)成本和能耗。卓越的靈活性使其能夠在飛行過(guò)程中上傳、調(diào)整和部署新算法。這項(xiàng)數(shù)據(jù)處理方面的進(jìn)步還將多波段成像與星載計(jì)算相結(jié)合，以減少延遲、降低帶寬需求并最大程度地降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

該技術(shù)提高了衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商在監(jiān)測(cè)野火、作物脅迫、安全異常和其他突發(fā)狀況時(shí)的可視性。它凸顯了邊緣人工智能硬件在彌補(bǔ)缺陷和提高感知能力方面的潛力。

這些優(yōu)勢(shì)也影響著其他行業(yè)。一份2025年的報(bào)告顯示，92%的公司計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)增加人工智能投資。企業(yè)負(fù)責(zé)人意識(shí)到，這一技術(shù)可以提高運(yùn)營(yíng)效率，并從海量數(shù)據(jù)中幾乎即時(shí)得到需要的反饋，從而提升企業(yè)適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力。許多企業(yè)正在努力應(yīng)對(duì)來(lái)自各種來(lái)源的海量信息。邊緣人工智能可以更快地處理這些信息，支持企業(yè)在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境中采取堅(jiān)決的行動(dòng)。

檢測(cè)關(guān)鍵制造缺陷

解決航空航天部件缺陷所需的成本和時(shí)間促使制造商尋找更有效的方法來(lái)識(shí)別或預(yù)防這些問(wèn)題。一個(gè)大學(xué)項(xiàng)目將邊緣計(jì)算與傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)和高級(jí)模擬相結(jié)合，以精確定位生產(chǎn)級(jí)的結(jié)構(gòu)異常。

該團(tuán)隊(duì)的大部分項(xiàng)目專注于熱塑性復(fù)合材料。由于其輕質(zhì)、抗沖擊的特性，這類復(fù)合材料吸引了航空航天業(yè)的關(guān)注。人們還可以改造這些材料，使其擁有更多用途，可用于太空建造等多種應(yīng)用。

這項(xiàng)研究旨在以汽車(chē)生產(chǎn)速度制造商用飛機(jī)部件，但對(duì)質(zhì)量的要求卻顯著提高。如果成功，部件的結(jié)構(gòu)重量將減輕20%，同時(shí)保持較高的強(qiáng)度重量比。

邊緣人工智能支持該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)收集需求，通過(guò)微創(chuàng)傳感器收集信息，研究制造前后的結(jié)構(gòu)狀況，同時(shí)構(gòu)建基于物理的模擬和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。項(xiàng)目的另一個(gè)階段包括創(chuàng)建一條小型裝配線，用來(lái)培訓(xùn)高技能人員。這些生產(chǎn)活動(dòng)提供的信息可以幫助工程師了解并改進(jìn)工藝流程，而行業(yè)合作伙伴關(guān)系則有助于研究人員將研究成果應(yīng)用于實(shí)際。

邊緣人工智能應(yīng)用也為制造業(yè)提供了更廣泛的支持。許多生產(chǎn)商將人工智能用于需求預(yù)測(cè)、預(yù)測(cè)性維護(hù)或自動(dòng)化。這些應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)和工作流程中生成海量數(shù)據(jù)。能夠以更快的速度處理這些數(shù)據(jù)，幾乎沒(méi)有延遲，從而提升可見(jiàn)性和主動(dòng)性。

利用邊緣AI硬件創(chuàng)建統(tǒng)一處理網(wǎng)絡(luò)

一個(gè)雄心勃勃的中國(guó)項(xiàng)目旨在通過(guò)軌道人工智能星座突破現(xiàn)有航空航天嵌入式系統(tǒng)的極限，該星座可實(shí)現(xiàn)分布式處理、情境驅(qū)動(dòng)計(jì)算和邊緣賦能自主控制。該項(xiàng)目的12顆衛(wèi)星均具備人工智能、星載計(jì)算能力和先進(jìn)的通信能力。

該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人表示，這代表著全球在技術(shù)面上轉(zhuǎn)向在靠近生成點(diǎn)的地方處理內(nèi)容，而不是將其傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)中心。這一方案增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全，對(duì)于處理海量信息的太空任務(wù)來(lái)說(shuō)非常理想。這些衛(wèi)星的專用計(jì)算硬件每秒可處理高達(dá)744萬(wàn)億次運(yùn)算，其綜合能力相當(dāng)于在同一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行5千萬(wàn)億次計(jì)算。

這些首批組件為最終包含多達(dá)2,800顆衛(wèi)星的分布式網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。據(jù)估計(jì)，該網(wǎng)絡(luò)的最大處理能力可達(dá)每秒1,000千萬(wàn)億次運(yùn)算，超越全球最強(qiáng)大的系統(tǒng)。該星座的人工智能模型擁有80億個(gè)參數(shù)，為密集型應(yīng)用提供了邊緣計(jì)算的適用性。這些規(guī)格使這些衛(wèi)星能夠滿足類似于廣泛使用的大型語(yǔ)言模型的空間應(yīng)用場(chǎng)景。

速度是這些衛(wèi)星作為統(tǒng)一處理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。該裝置采用激光通信技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)每秒100千兆比特，達(dá)到與最先進(jìn)的地面光纖網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)乃俣取?/p>

該項(xiàng)目還可以凸顯更具可持續(xù)性的人工智能嵌入式系統(tǒng)方案。當(dāng)前科技繁榮時(shí)期，資源消耗大是人們常說(shuō)的弊端，因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步需要耗費(fèi)大量電力和水資源的數(shù)據(jù)中心。然而，邊緣計(jì)算減少了對(duì)這些設(shè)施的依賴，因?yàn)閿?shù)據(jù)處理發(fā)生在更靠近數(shù)據(jù)收集點(diǎn)的地方。

利用人工智能改進(jìn)太空導(dǎo)航

邊緣計(jì)算平臺(tái)提供商與開(kāi)發(fā)人工智能空間導(dǎo)航系統(tǒng)的公司之間的合作將促進(jìn)一項(xiàng)關(guān)鍵測(cè)試。

這家科技公司開(kāi)發(fā)了一款人工智能應(yīng)用程序，用于處理火箭機(jī)載傳感器數(shù)據(jù)并將信息發(fā)回地球。用戶可以實(shí)時(shí)接收有關(guān)高度、導(dǎo)航和其他細(xì)節(jié)的信息。其解決方案還可以執(zhí)行在軌機(jī)動(dòng)并根據(jù)需要部署額外的有效載荷，從而能夠適應(yīng)不斷變化的需求。

公司負(fù)責(zé)人表示，邊緣計(jì)算將克服從航天器向地面站下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶魬?zhàn)。由于這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了機(jī)載處理，它支持實(shí)時(shí)決策和自主應(yīng)用，包括視覺(jué)導(dǎo)航和異常檢測(cè)。這些功能可以在控制成本的同時(shí)提高任務(wù)成功率。

用戶還可以動(dòng)態(tài)切換AI應(yīng)用程序。這種靈活性將帶來(lái)激動(dòng)人心的未來(lái)，屆時(shí)多種先進(jìn)算法將助力太空探索。

邊緣人工智能將繼續(xù)成為商業(yè)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的核心力量，影響航空航天業(yè)。即使是早期的探索，也能進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)工作，確保行業(yè)始終緊跟新興需求。