生活中的人工智能之航天应用

姓名：陈心语  学号：21009102266 书院：海棠1号书院
转自： 人工智能在中国航天的应用与展望_数据 (sohucom)

嵌牛导读

随着物联网、大规模并行计算、大数据和深度学习算法等技术的突破，人工智能近年来取得了突飞猛进的发展，在图像识别、语音识别、自然语言处理、无人驾驶、智能机器人等众多领域展现出令人期待的发展前景，并得到了国内外各政府的关注和支持;该文将人工智能技术与运载火箭、深空探测器、武器装备等航天应用相结合，论述其在自主规划航天任务、高效智能地面测试、全面快速设计保障等方面的应用模式，并从产品规划、顶层设计、产品打造、具体实施几个方面对中国航天后续发展人工智能技术提出了相关的对策建议。

嵌牛鼻子人工智能运用于航天。

嵌牛提问人工智能在航空航天中有什么运用呢？

嵌牛正文
岳梦云, 王 伟, 张羲格

(北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

摘要： 随着物联网、大规模并行计算、大数据和深度学习算法等技术的突破，人工智能近年来取得了突飞猛进的发展，在图像识别、语音识别、自然语言处理、无人驾驶、智能机器人等众多领域展现出令人期待的发展前景，并得到了国内外各政府的关注和支持;该文将人工智能技术与运载火箭、深空探测器、武器装备等航天应用相结合，论述其在自主规划航天任务、高效智能地面测试、全面快速设计保障等方面的应用模式，并从产品规划、顶层设计、产品打造、具体实施几个方面对中国航天后续发展人工智能技术提出了相关的对策建议。

关键词： 人工智能； 大数据； 航天应用

0  引言

在十二届全国人大五次会议上，国务院总理李克强在作政府工作报告时表示，要“全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化”，这也是“人工智能”这一表述首次出现在政府工作报告中。

近年来，物联网、大规模并行计算、大数据和深度学习算法这四大催化剂的发展，以及计算成本的降低，使得人工智能技术突飞猛进。2016年12月，升级版“AlphaGo”化名“master”在60场互联网棋局车轮大战中连胜柯洁九段、陈耀烨九段、朴廷桓九段、芈昱廷九段、唐韦星九段等高手，取得全胜战绩，引起各界对人工智能的广泛关注与讨论。

1  人工智能的四大先决条件

11  物联网

随着摄像头、麦克风、各种类型传感器的发展，基于物联网技术的智能设备得到了飞速提升，而大量智能设备的出现则进一步加速了传感器领域的繁荣。这些传感器负责采集数据、记忆、分析、传送数据，将外部世界数字化，为智能系统提供了多维度的数据输入，成为数字世界与物理世界交互、反馈的接口和手段。

12  大规模并行计算

并行计算(Parallel Computing)指同时使用多种计算资源解决一个计算问题的过程，能够有效的提高计算速度和处理能力的一种有效手段。海量的分布式计算资源和超高速计算能力，令快速处理大量数据、训练复杂模型、用知识体系代替人类常识成为可能。这些知识和模型为人类和机器人提供智能的辅助决策，让人工智能成为现实。

13  大数据

大数据具备Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性)的5V特点。在过去，要尽可能全面地认识某项事物，必须合理设计抽样调查的策略，使样本能够尽量覆盖全集特征。随着计算能力的提升，可以不再采用随机分析法这样的权衡之策，而采用所有数据进行分析处理。大数据需要特殊的技术，以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。海量的数据为人工智能的学习和发展提供了资源。通过知识挖掘，可以从大量有噪声的随机实际应用数据中，提取人们事先不了解但是隐藏在数据中的有价值的信息和知识。这种对隐性信息的挖掘是大数据价值的核心，也是实现人工智能的关键。

14  深度学习算法

深度学习算法作为机器学习的一个分支，由Hinton等人于2006年提出，是人工智能迎来新一轮飞速发展最重要的核心技术[1]。深度学习算法用非监督式或半监督式的特征学习和分层特征提取高效算法来替代手工获取特征，其中最广为使用的算法包括卷积神经网络(convolutional neural networks，CNN)、循环神经网络(recurrent neural network，RNN)长短期记忆网络(long short-term memory，LSTM)等，需要根据具体应用场景和数据特征加以选择。深度学习是对人类思维方式的建模，让机器能够理解人的行为，并将知识运用到与用户的交互中，达到机器“人性化”的终极目标，实现人工智能技术在商业中的落地。

2  人工智能的细分领域

21  图像识别

通过结合大数据的训练，人工智能可以对图像进行预处理、图像分割、特征提取和判断匹配。在图像识别的技术框架中，人脸识别应用非常广泛。人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。目前国内领先企业旷视科技的人脸识别准确率已高达99999%。此外，在产品生产质量检验上，图像识别技术应用也非常广泛，例如：机械类产品的裂纹自动识别检测。

22  语音/语义识别

利用特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术，语音识别能够让机器对采集到的语音信息进行识别和理解，转化为文本或命令。例如在军事上，可通过语音识别确认说话人的身份、侦听情报内容、或下发 *** 作指令，具有非常重要的价值。目前，针对中小词汇量非特定人的语音识别系统识别精度已超过98%，针对特定人的识别精度甚至更高。

23  自然语言处理

语言是人类区别其他动物的本质特性，因此理解语言也是人工智能的一个核心方向。综合语言学、计算机科学、数学等多种科学，自然语言处理研究能实现人与计算机之间有效通信的各种理论和方法，以一种智能高效的方式，对文本数据进行系统化分析、理解与信息提取。通过使用自然语言处理技术，可以管理大块的文本数据，或执行大量的自动化任务，并且解决如自动摘要，机器翻译，命名实体识别，关系提取等语言相关任务[2]。

24  无人驾驶

无人驾驶的核心技术是即时空间建模和人工智能技术。低成本高效率的感知解决方案是无人驾驶的基础，高精度底图的建立是无人驾驶的关键，具有深度学习的算法芯片是无人驾驶的核心。在过去六年内，谷歌无人驾驶汽车在公路上安全行驶220多万公里，仅发生17起交通以外，而且均是由人类失误引发的。

25  智能机器人

智能机器人融合了几乎所有人工智能分支技术，它至少需要具备感觉要素、反应要素和思考要素。它能够理解人类语言，感知、分析周围环境信息并调整自己的动作。目前已发展出多样化的机器人种类，从智能水平较低的工业机器人，到智能陪护机器人再到高级智能机器人。

3  人工智能在中国航天上的应用前景

31  更自主的任务规划

航天飞行任务规划是一个典型的知识处理过程，其中涉及较为复杂的逻辑推理和众多的约束条件，这种问题适合采用人工智能的方式加以解决，实现“人工智能+”。

311 “人工智能+运载火箭”——高容错飞行

运载火箭的飞行入轨面临的是一个地面难以复制和仿真等效的全新环境，飞行阶段程序转弯、发动机关机、级间分离、再次点火、姿态修正、载荷分离诸多环节中数百个零部件任一失效偏差都可能给火箭带来不可挽回的损失，是运载火箭成败与否的核心一环。高机动性、短飞行周期、恶劣环境都意味着人无法有效干预，因此，发动机推力下降、姿控极性接反均直接造成了任务失败，飞行风险居高不下。

目前的箭载计算机大多不具备重新规划飞行任务的能力，或需要地面人工计算制导诸元后，通过测量系统进行了上行注入，一定程度上实现d道的重规划，将卫星送入轨道[3]。

未来，将运载火箭设计阶段梳理的飞行过程故障模式与传感器参数相结合，研究基于人工智能的运载火箭飞行阶段故障自诊断以及深度学习训练方法，在分秒必争的运载火箭飞行段完成故障预测、故障定位与故障隔离工作，并通过轨迹d道重规划、制导姿控模型重生成，有效隔离局部故障，规避失败风险，最优化飞行轨迹与姿态控制，有效挖掘潜在运力资源[4]。

除此之外，在运载火箭发动机关机、级间分离后，分离的舱部段通过自主感知和自主控制技术，与卫星定位信息、地形布局信息动态匹配，通过发动机再次点火，实现舱部段自主飞行、平稳下落、精准落地以及主动防护，通过舱部段及各级发动机的回收再利用，显著压缩运载火箭任务周期，降低运载火箭制造成本。

312 “人工智能+深空探测器”——自主规划

现有行星探测器的主要前进方式为：拍摄前方照片通过遥测发回地面站， *** 作人员根据图像确定前进路线，再通过上行通道上注行动指令，实现探测车的行驶 *** 作。这种模式过于依赖地面测试人员，效率较低，很多时候由于行星表面环境较为恶劣，或者由于距离的确过于遥远，遥测控制信号也比较微弱，或者由于地球自转引起相对位置改变，无法实现遥测遥控，更难以实现探测器的实时控制。基于人工智能、视觉计算、监控装置的自动驾驶将大幅提高探测、地形勘测的效率。根据视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的地形状况，利用图像识别等智能感知技术、智能决策和智能控制技术可以实现行星探测车的自主行动，选取最优探测路线，智能避开障碍物体，以最小的代价、最高的效率采集有用信息，大大辅助深空探测应用。

深空探测应用中，复杂航天器是由大量元器件和软件组成，长期的在轨运行，元器件的故障和软件的不完善在所难免，由于太空环境的特殊性，当某部分损坏时，难以通过人员进入太空进行判别和修复，利用人工智能技术结合空间高精度、高灵敏度机械臂，通过智能分析航天器数据，实现故障的自主定位、自动识别和在轨自主修复，在轨 *** 作、组装、拆卸、管理。

313 “人工智能+武器装备”——智能作战

通过多维度侦查探测系统，智能感知、发现、定位、跟踪敌方动态、电磁频谱信息、作战行动等战场态势信息，以最少的人员、更少的代价、最大化地获取战场情报数据，辅助智能判别与智能决策应用。如利用覆盖红外、可见光、微波雷达等多种技术手段，实现一体化、集成化的多模融合探测装置，智能感知多维度、多层次、多类型数据，然后应用数据配准、智能去噪等预处理手段获取高质量多源数据，再利用深度学习、模糊推理、专家系统等智能技术，建立目标识别和威胁判别模型，实现武器装备作战环境中目标智能探测感知和识别。

通过给武器装备各类传感器、探测器，智能探测感知飞行空间信息、拦截d信息等，数据传输给d载智能“大脑”，设定相应的优化准则、目标等，通过数据分析，智能自主决策，规划调整飞行d道，通过动力学气动调整，改变飞行轨迹，增强突防性能[5]。

人工智能使无人机个体具备较高的智能水平，协同作战能力显著提高，从而形成低成本的无人机蜂群战术。目前，以美国国防高级研究计划局(DARPA)为首的众多机构，都投入了大量经费就无人机集群在空中的协同作战理论和技术展开研究，包括无人机的快速编队、多机间通信协同，自主战术决策与下达作战命令等，构建多无人飞行器的任务自组织系统分布式体系结构。

32  更高效的地面测试

运载火箭的测试发射同样是一个多学科交叉，多专业耦合的复杂系统工程，是运载火箭成败与否的关键一环。状态准备、测试 *** 作、预案决策、数据判读，每一环都是技术能力的保障，都是知识经验的考验，同样每一步都离不开人的参与，成败维系在每一名人员身上，高水平人员的稀缺造成测试发射无法多任务并举，以及连续疲劳带来的风险造成测试发射周期无法进一步压缩，通过应用人工智能技术，可显著提升测试效率，降低发射成本[6]。

321 采集层

通过多样化的手段代替传统的传感器采集或人工直接观测，基于视频语音识别技术的应用可以大大减少火箭本身测点的布置。例如：发动机工作状态，可以通过对其工作时的声音进行频谱分析；一些机构的动作，可以通过非接触的摄像机直接观察；仪器仪表的指示灯状态监控，可以通过摄像头摄录信息，之后在后台用图像识别的方式的进行自动判断。

322 处理层

人工智能技术极大的提升了设备的数据处理与故障诊断的能力。对地面测试数据进行统一管理和应用，除了完成流程自闭环的反馈判断，还能够对数据的趋势、关联进行综合分析，设备不但可以掌握自身的运行状态，实现故障检测与隔离，启用合适的故障预案，还能够想设计 *** 作人员提供辅助决策和任务规划建议。

323 执行层

前端无人值守是未来火箭发展的必然趋势。电测过程中的脱查脱拔等人为 *** 作、异常故障时的抢险 *** 作，可以采用带视觉定位系统的机械臂来完成。此外，后端的人机交互也可以加入语音识别、手势感知等新型指挥手段，提高测试效率。

33  更全面的设计保障

331 智能设计

引入人工智能技术，可以将目前的半智能化计算机辅助设计系统升级为智能化计算机辅助设计系统，整合现有的海量资料及资源，模拟人脑思考的过程，彻底解决上述三类问题。采用人工智能技术的“航天大脑”可以根据型号需求提供总体文件的初稿，总体设计师进行决策修改后，“航天大脑”将系统需要的文件自动下发至系统级，并形成系统级文件的初稿，系统设计师进行决策修改后，“航天大脑”再将单机需要的文件下发至单机。在进行具体设计时，设计师仅需将设计输入文件提交至“航天大脑”，系统则会根据需求以及所学习的设计文件完成设计工作。如设计电缆网图时，设计师仅需将电缆的几何尺寸、点位定义等提交至“航天大脑”，“航天大脑”会自动绘制出电缆网图的模板，并自动给出诸如线缆型号推荐、连接器型号推荐等辅助决策信息，设计师将不需逐个翻阅厂家的手册即可完成设计，设计效率将大大提高。此外，由于“航天大脑”能够在很短的时间内完成大量文件的学习工作，并从中找出最优方案，设计的标准化和设计水平也能够得到保证。

332 智能制造

智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智研制造系统，通过人与智能机器的合作共事，扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

利用大数据技术，对于运载火箭制造装配需要的物资、工具、生产线、场地、工装、人员、运输车辆都统一进行编码采集与实时定位管理，将散布在全国各地的运载火箭制造装配资源条件，进行投筹管理，真正做到全国一盘棋。并与运载火箭发射任务计划有机对接，通过态势分析与智能预测，实现生产规模进度的最优化预测管理，成本进度最优化，并能够实现突发风险的动态应变处置，实现成本最优化管理。

在生产过程中，也完成了对火箭全生命周期信息的收集与保障。建立火箭的综合档案履历资料库，收集制造、装配、测试各个过程的数据与知识，构建大数据分析中心，作为智慧火箭的数据支撑与健康诊断的依据，降低设计和研制成本、提升测发效率、提升火箭的可靠性[7]。

333 远程支持

随着在运载火箭高密度发射、零窗口点火变得常态化，靠大量人力在靶场保障发射任务的模式已难以适应未来的发展需求。发射中心将从逐步从靶场向远程后方迁移，以日本epsilon火箭为例，科研人员远程使用两台笔记本就可实现火箭发射控制。

远程支持中心能够统一接收、存储各靶场各型号发回的测试数据并存储，并通过智能搜索引擎随时搜索查看关心的数据及相关文档；针对当发测试数据，结合历史数据进行大数据分析，提前识别出可能有质量隐患的关键节点；当靶场出现故障时，远程支持中心通过多媒体、虚拟现实等手段开展协同排故工作。

4  中国航天发展人工智能的对策建议

41  聚焦航天 “大脑”技术体系，做好战略规划和顶层设计

基于对大数据与人工智能的探索和积累，提出以技术-产品-服务为核心的航天“大脑”，其技术体系设想如图1所示。

图1航天“大脑”技术体系

411 技术层

智能感知是为机器装上触觉、视觉、听觉、神经和运动机构等智能硬件，使其具备感知世界的能力。通过集群和虚拟化技术实现对海量数据的快速预处理、分布式存储、并行计算等，为智慧大脑提供强大的记忆”和“计算”能力。

412 产品层

智慧产品包括智慧院所、智慧火箭、智慧装备和智慧民用产业。其中，智慧院所是所有智慧产品研制的基础，其可以充分激发员工创新创业热情，并为员工提供高效便捷的管理方式；智慧火箭指的是为火箭装上“触觉”和“大脑”，降低测发控对人的依赖，提升火箭可靠性；智慧装备指的是通过全寿命周期的健康管理，实现装备自主保障；智慧民用产业指的是通过军民融合方式，将军用技术转向民用领域，如智能健康监测、智慧家电远程测控、智慧照明、智慧安防等领域。

413 服务层

未来应全力推动大数据人工智能等技术与航天装备的结合，实现装备信息智能采集、远程保障、智能决策的完美集成，发展模式也将由提供产品向提供全方位解决方案的服务转变。

42  打造航天“大脑”系列产品，快速形成专业的能力和队伍

421 智慧院所

以创新为驱动、以信息化为基础、以知识为载体，利用智能科学理论、技术、方法和信息及自动化技术工具，充分有效地整合和优化利用各类内外部资源，保证能够持续创新，不断开发新产品、新服务，为航天单位的发展提供智能决策。

422 数据银行

建立航天大数据中心，成立“航天数据银行”，对产品研制、生产等多环节的数据进行统一管控、统一挖掘，实现数据挖掘效果的最大化，创造服务价值。智慧管理通过实现产品全寿命周期的统一管控，建立基于数据信息驱动的智能化研制模式，提升工作效率。智慧决策基于大数据技术，将先进管理理念、业务流程和管理模式等融合，实现管理信息化和智能化，达到“降本增效”的目的。

423 智能装备

通过大数据与互联网等高新技术，实现火箭的高度信息化与智能化。包括智慧的远程发射支持平台，智慧的测发指控平台，智慧的全寿命周期综合保障平台。智慧的远程发射支持平台通过大数据技术，训练后方的智能机器大脑，提升异地协同保障能力，减免专家到一线协助排故，解决问题。智慧的测发指控平台依托于语音识别、图像识别、大数据等技术，实现自主的测发指控过程。智慧的全寿命周期综合保障平台利用大数据技术保障数据统一化规范，完成自主健康评估、精准的寿命预测和数据驱动的视情维修[8]。

424 智慧产业

依托剩余载荷和末级监控，实现对地观测等服务，依托远程测控、健康监测、大数据、新一代信息应用技术，通过融合智慧城市中的多源数据，在智慧城市和智慧产业中，提升城市的精细化管理水平，同时为航天单位军民融合开拓增收，锻炼队伍。

43  分布落地执行，拓展航天“大脑”的服务

未来，应全力推动大数据人工智能等技术与航天装备的结合，实现装备信息智能采集、远程保障、智能决策的完美集成，航天企业的发展模式也将由提供产品向提供全方位解决方案的服务转变，如智慧的发射服务、全面的体系作战服务和智慧的军民融合服务。智慧发射最终要实现输入一个指定的位置坐标，为其精准、快速、智能、高效、低廉地发射到指定地点。全面的体系作战服务基于大数据和人工智能技术，能够实现装备的自主保障、战时智能决策和一体化的体系作战。智慧的军民融合服务结合现有的技术和民用产业，开展更多的智慧产业服务，通过信息和通信技术的应用，提升城市的管理水平，提高市民的生活质量，令城市运行和市民生活更加智能。

参考文献:

[1]夏定纯, 徐 涛 人工智能技术与方法[M]华中科技大学出版社, 2004

[2]张 妮, 徐文尚, 王文文 人工智能技术发展及应用研究综述[J] 煤矿机械, 2009, 30(2):4-7

[3]沈林城, 关世义 开放式飞行任务规划方法[J]宇航学报, 1998, 19(2):13-18

[4]席 政 人工智能在航天飞行任务规划中的应用研究[J] 航空学报, 2007, 28 (4) :791-795

[5]张 克, 邵长胜, 强文义 基于面向Agent技术的任务规划系统研究[J] 高技术通讯, 2002, 12(5):82-86

[6]鲁 宇 中国运载火箭技术发展 [J] 宇航总体技术, 2017(3):5-12

[7]郭凤英, 何洪庆 人工智能技术在航天领域的应用[J] 中国航天, 1996(6)：19-21

[8]谭 勇, 王 伟 智能故障诊断技术及发展[J]飞航导d, 2009(7):35-38

Application and Prospect of Artificial Intelligence in China Aerospace

Yue MengYun, Wang Wei, Zhang Xige

(Beijing Institute of Aerospace SystemEngineering, Beijing 100076,China)

Abstract : With the breakthrough of technology such asnetworking, massively parallel computing, big data and deep learningalgorithms, Artificial Intelligence has achieved rapid development in recentyears, exciting prospects for development in image identification, voicerecognition, Natural Language Processing(NLP), self-driving, thus got theattention and support from governments of the world This paper combinesartificial intelligence technology with space applications such as rockets,deep-space detector and weapon equipment, then describes its applicationprospect in space Mission Planning, Ground Testing, Integrated Support, etcAnd puts forward relevant countermeasures and suggestions on the subsequentdevelopment of AI technology in China Aerospace

Keywords : Artificial Intelligence; Big Data; China Aerospace

收稿日期：2019-02-18；修回日期：2019-02-26。

作者简介：岳梦云(1988-)，女，安徽合肥人，硕士，工程师，主要从事运载火箭与导d的地面测发控系统设计方向的研究。

文章编号：1671-4598 ( 2019 ) 06-0001-04

DOI ： 1016526 / jcnki11-4762 / tp201906001

中图分类号：TP18

文献标识码：A

汽车悬架控制系统发展概述

1前言

悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。

在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能要求；而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测，进而控制悬架本身特性及工作状态，使汽车的整体行驶性能达到最佳。

智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展，较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾，将其缓和至相对较低。

2主动悬架与半主动悬架

主动悬架是一个动力驱动系统，包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。

其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。

由于主动悬架结构复杂，成本高，需要很大的能量消耗，它的发展受到了一定的制约，只在少数高级轿车中有所应用。

与之相比，半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点，而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架，远远优于被动悬架，因而越来越受到业界的重视，得到了飞速发展。

图1为主动悬架的原理图，其中F代表力发生器。

图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。

半主动悬架与主动悬架结构相似，只是半主动悬架用可调刚度的d性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。

图2的半主动悬架系统中，一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通d簧并联，需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动，且能根据力控制信号做出反应。

悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。

3控制策略研究

目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多，主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。

31 天棚阻尼与开关阴尼控制思想

1974年，美国学者karnopp等提出了天棚阻尼控制思想。

原理是在车身上安装一个与车身振动速度成正比的阻尼器，可以完全防止车身与悬架系统产生共振，达到衰减振动的目的。

在天棚控制方式中，控制力取决于车体的绝对速度的反馈，不需要很多传感器也不需要复杂的数学模型，可靠性较好。

控制力可以表示为：

式中Csky为比例系数；x为车体垂直振动速度。

但是天棚阻尼是理论上的理想状态。

karnopp为实现“天棚”控制思想又提出了开关阻尼的概念。

原理是根据控制信号调节阻尼器阻尼的“软”、“硬”设置，进而调整阻尼力的大小。

其优点是作动器消耗振动能量。

最早应用于实车的是美国lord公司的产品，反映效果良好。

开关阻尼控制思想的阻尼力算法可用以下公式表示：

式中：Fd为阻尼力；c为比例系数；x为簧载质量的垂直运动速度，y为非簧载质量的垂直运动速度。

目前开关阻尼的控制已经有所应用。

32 最优控制

在车辆上运用的最优控制方法常用的有线性最优控制、H∞最优控制等。

线性最优控制理论是早期经典控制理论的代表，已经过了理论到实践的考验，是目前比较成熟和完整的半主动悬架控制理论。

其中使用LQR算法的理论及实践应用比较成熟，算法概要如下：

设悬架自由度d簧阴尼系统动力方程为：

f （t）表示外部激励的（r）阶向量u （t）是（m）维控制力向量；D是（nXm）控制力位置矩阵；E是（n×r）外部激励位置矩阵。

状态空间表达式的形式为：

式中：x（t）为状态向量（2n）；A为系统矩阵（2nX 2n）；B为控制力位置矩阵（2nXm）；H为外部激励位置矩阵（2n×r）。

采用LQR模态控制算法设计主动最优控制力：

国内在相关领域研究比较深人的是装甲兵工程学院关于履带车辆悬挂系统的半主动控制策略研究。

33 预测控制

预测控制方法提出比较早，它可以预先确定前方路面的信息，并利用这一信息和车辆当时信息来决定控制行为。

由于预测控制是利用车辆前轮的扰动信息预估路面的干扰输入，将车辆的前轮悬架的状态参数值反馈给控制器进行控制，因此，控制系统有一定的时间来采取措施。

然而信息的获得来自前轮，因此要求系统对信息进行处理并由控制器采取动作历时很短。

鉴于此，目前最优预测控制多采用超声波传感器等测量方法对车辆前方道路的实际情况进行采集，用此信息来控制悬架执行机构的动作。

1984年日产公司研制出声纳式半主动悬架，它能通过声纳装置预测前方路面信息，及时调整悬架减振器的状态。

预测控制的问题表现在预测距离是一定的，因此预测提前时间取决于车速，这样必然具有时变性，而预测控制仍以线性时不变系统为研究对象，测量、参数的时变性和非线性对系统的影响还没有得到解决。

另外，用预测信息来控制悬架执行机构的动作的核心技术是信号的获取精度问题，要求不受干扰地真实反映路面信息，这往往导致成本、可靠性方面的投人相应增大，应用中要重点考虑。

34 自适应控制策略

自适应控制方法应用于汽车悬架控制系统的有自校正控制和模型参考自适应控制两类。

自适应控制考虑了车辆系统参数的时变性，通过自动检测系统的参数变化来调节控制策略，从而使系统实时逼近最优状态。

自校正控制是一种将受控对象参数在线识别与控制器参数整定相结合的控制方法。

自适应控制存在的问题表现在自校正控制过程需要在线辨识大量的结构参数，所以导致计算量大，实时性不好。

而模型参考自适应控制方法涉及路面信息获得的精度问题，这一点与预测控制存在的问题相似。

另外，当悬挂系统参数由于突然的冲击而在较大的范围变化时，自适应控制的鲁棒性将变坏。

35 模糊控制与神经网络控制

在过去的20年中，基于专家知识和经验的模糊控制及神经网络控制逐步成为解决具有非线性、复杂和不确定因素系统的有效方法。

在车辆悬架控制领域较早应用模糊控制的是Yoshimura教授，他将模糊控制方法应用到汽车主动、半主动悬架当中。

该车辆系统由非线性微分方程模型描述，通过模糊推理从若干类阻尼力中选择合适的阻尼力。

仿真结果显示应用模糊控制的半主动悬架系统大大减小了车身振动加速度。

随后进行的实车试验取得了较为理想的结果。

模糊控制和神经网络控制是建立在专家知识和经验的基础上的，因此人为因素在其中占据着很重要的角色。

专家的知识在一定程度上是“主观”的，如果专家知识的 不能真实或准确地反应车辆的状态，那么控制就失去了准确性。

36 复合控制

当前应用于汽车悬架振动控制的控制策略很多，而得到的效果只能说是优越于被动悬架。

原因是各种控制策略都有自身无法弥补的缺陷，解决办法就是将两种甚至多种控制策略相结合，对悬架进行复合控制。

纵观车辆主动、半主动控制领域，只运用一种控制策略的成功案例并不多见，而采用复合控制策略的成功应用却很多。

近期的文献记载的控制策略设计有应用于越野车辆（坦克等）的自适应控制与LQG控制的联合控制，最优预见控制与神经网络控制的复合，以及模糊控制与神经网络控制的复合等等。

研究表明，利用复尸合控制方法更适用于汽车、悬架这样复杂非线性系统的建模与控制，可以预见复合控制方法是今后控制策略研究的一个重要方向。

4执行机构研究

控制策略最终是通过执行机构对悬架的振动特性进行调解的，因此，执行机构往往代表着半主动悬架系统的发展状态。

根据半主动悬架的结构特点，执行机构分为两种，即悬架刚度调解系统和减振器阻尼力调节系统。

对悬架刚度的调节是通过对悬架d簧的d性系数进行调节，应用较多的为空气d簧。

相比之下，阻尼调节应用较多。

其中阻尼连续可调减振器被认为比较有发展前景。

如增大摩擦力的办法改变阻尼力；采用压电陶瓷材料改变悬架阻尼；改变减振器节流孔开度以及改变减振器工作液（智能材料）粘度来改变阴尼力等。

调解阻尼最常用的一种方式还是使用粘性连续可控的新型智能材料（电流变或磁流变液体等）作为减振器工作液，从而实现阻尼连续调节。

磁流变液阻尼器是当今被认为最有发展前景的，虽然其发展晚于电流变液阻尼器，但是已经得到了飞速的发展和广泛的应用。

磁流变液是一种随着外加磁场强度的改变其流变性能随着改变的智能材料。

由于磁流变液体是非牛顿液体，其剪切应力是由液体的粘性和屈服应力两部分组成的。

流变特性的改变随着磁场强度的增加而增加，对外加磁场强度的控制可以在毫秒级对其流变特性进行改变，由液态变为半固态。

磁流变液优点很多：其剪切应力较大，可达到50-100 kPa；剪切应力具有对温度的稳定性和对不存介质的不敏感性；通过对磁场强度的控制来控制剪切应力，耗能很低，同时更安全。

磁流变液也存在着一定的应用问题，主要是减振器内液体紊流产生的噪声较大和产生强磁场需要的金属线圈重量问题，这些问题有关研究人员正在研究解决。

5应用实例

近十多年以来，悬架控制系统的发展日新月异，成果较多。

如福特公司生产的雷鸟轿车上的行驶平顺性程序控制悬架系统（PRC）。

PRC中的减振器配置了一种快速作用旋转式螺管电磁开关，在传感器和一台6805微处理器为基础的电子系统的配合下，根据驾驶员的指示和车辆的运行状态，电磁开关可以调节阻尼。

其他成功的应用还有奔驰车的自适应阻尼控制悬架系统、凯迪拉克轿车的路感悬架系统（RSS），以及对阻尼和刚度进行综合控制的丰田电子悬架控制系统和凌志LS400的电子控制空气悬架系统等。

在军用汽车领域，磁流变液阻尼器得到了应用。

美国内华达大学的研究人员将磁流变阻尼器应用于美军高机动多用途轮式车辆（HMMWV），图3为该车应用的阻尼器。

为了对应用磁流变阻尼器的车辆性能进行评估，试验人员将安装磁流变阻尼器的“悍马”与使用传统被动悬架的HMMWV进行了对比试验，分别在平顺性、 *** 纵稳定性等方面作了比较。

结果显示，应用磁流变半主动悬架的车辆行驶平顺性和 *** 纵稳定性比使用传统悬架的车辆均有所提高。

可见，军用轮式车辆领域是半主动悬架系统的一个重要应用方向。

更高层次的改进是将ABS，TCS，ASR等控制系统与悬架控制系统的集成，即组成汽车动力学集成控制系统，这将是车辆悬架系统与车辆其他控制系统集成化发展的方向。

6结论与展望

从悬架控制系统的发展状况可以看出，当前的研究主要集中于控制策略和执行机构。

将来的发展应该从这两方面人手，并加快实车应用的进度。

61 控制规律的复合

我们看到，各种控制方法对悬架的振动控制都有一定的有效性，但是都存在着固有的缺陷，这是由其控制原理所决定的。

由于汽车悬架系统属于复杂的非线性系统，单一的控制手段已经不能满足要求，需要两种甚至多种控制策略的协同控制，因此，复合控制应该是今后研究工作的一个重点。

62 集中力量加快以磁流变减振器为执行机构的半主动悬架的研发进程

当前磁流变液减振器半主动悬架的发展最为整个汽车工业界所关注。

在这方面国外成果及应用实例较多，国内还处于理论研究和试验阶段，应用实例很少，问题主要是磁流变液减振器的工作性仍然不稳定，成本较高。

因此，当前乃至今后应该以此为重点，展开技术攻关，从研制高性能磁流变材料、优化磁路及结构设计入手，为磁流变半主动悬架的开发作先期基础性研究。

63 越野汽车将是半主动悬架的重要应用领域

目前，半主动悬架技术主要应用在高级轿车上，原因是该技术的实现成本较高。

而对该技术需求更为迫切的是越野汽车行业，集中体现在军用越野汽车领域。

随着车辆装备信息化建设的逐渐深入，军用越野汽车也逐渐形成了自身鲜明的发展方向，高机动性就是其发展特色之一，表现在车辆行驶的地域更加广泛，通过崎岖、苛刻路面的能力增强，这就要求车辆的行驶平顺性与之相适应。

任何一项尖端技术从出现到应用到实际都有一个，漫长的过程，半主动悬架技术在国内已经有着广泛的研究基础，相关研究机构应该积极开展预研工作，以越野汽车的悬架系统为切人点，将该领域的技术逐渐推广。

汽车主动悬架的发展及其最新技术

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作者：-

自从汽车发明以来，工程师们就一直在研究如何将汽车的悬架系统设计得更好。

最初的汽车悬架系统是使用马车的d性钢板，效果当然不会很好。

1908年螺旋d簧开始用于轿车，当时就曾经有两种截然不同的意见。

第一种意见主张安装刚性较大的螺旋d簧，以使车轮保持着与路面接触的倾向，提高轮胎的抓地能力。

但是这样的弊端是乘坐汽车时有较强烈的颠簸感觉。

另一种意见认为应该采用较软的螺旋d簧，以适应崎岖不平的路面，提高乘坐汽车时的平稳性及舒适性。

但是这样的汽车 *** 纵性较差。

到了三四十年代，独立悬架开始出现，并得到很大发展。

减振器也由早期的摩擦式发展为液力式。

这些改进无疑提高了悬架的性能，但无论怎样改良，此时的悬架仍然属于被动式悬架，仍然在很多方面有很大局限性。

衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性和 *** 纵稳定性，但这两个方面是相互排斥的性能要求，往往不能同时满足。

怎样在二者之间取得合理的平衡以达到最好的效果，一直是工程师们的研究课题。

平顺性一般通过车体或车身某个部位(如车底板、驾驶员座椅处)的加速度响应来评价， *** 纵稳定性则可以通过车轮的动载来度量。

例如，若降低d簧的刚度，则车体加速度减少使平顺性变好，但同时会导致车 移的增加。

由此产生车体重心的变动将引起轮胎负荷变化的增加，对 *** 纵稳定性产生不良影响；另一方面，增加d簧刚度会提高 *** 纵稳定性，但硬的d簧将导致汽车对路面不平度很敏感，使平顺性降低。

所以，理想的悬架应该在不同的使用条件下具有不同的d簧刚度和减振器阻尼，既能满足平顺性要求又能满足 *** 纵稳定性要求。

但是普遍使用的被动悬架不可能达到设计师们的理想要求。

被动悬架因为具有固定的悬架刚度和阻尼系数，在结构设计上只能是满足平顺性和 *** 纵稳定性之间矛盾的折衷，无法达到悬架控制的理想境界。

在使用上，为了使被动悬架能够对不同的路面具有一定的适应性，通常将悬架的刚度和减振器的阻尼设计成具有一定程度的非线性，比如采用变节距螺旋d簧和三级阻力控制的液压减振器。

表1 可变特性悬架主要部件动能表

部件名称

功能

作用

衰减力转换

稳定器刚性转换

手动选择开关

●

●

选择挡位，变换悬架特性

显示器

●

●

显示手动选择开关挡位

减振器驱动器

●

驱动减振器内回转阀

前支柱、后减振器

●

内装回转阀，可变化衰减力

稳定器驱动器

●

通过稳定器缆绳，开闭稳定器杆内的油路

稳定器缆绳

●

连接稳定器驱动器和稳定器杆，传递驱动器动作

稳定器杆

●

具有油缸的结构，可变换稳定器刚性

电子控制装置

●

●

根据手动选择开关状态，控制各驱动器

注：“●”为此部件具有此功能。

表2 手动选择开关挡位特点

挡位

减振器的衰减力

稳定器的刚性

特点

“SPORT”挡位

增强

提高

具有高级跑车的优良转弯性能与灵活的 *** 纵性能

“TOURING”挡位

减弱

降低

具有高级旅行车的高速 *** 纵稳定性与舒适性

由于被动悬架设计的出发点是在满足汽车平顺性和 *** 纵稳定性之间进行折衷，对于不同的使用要求，只能是在满足主要性能要求的基础上牺牲次要性能。

所以尽管被动悬架在设计上以不断改进被动元件而实现了低成本、高可靠性的目标，但始终无法解决同时满足平顺性和 *** 纵稳定性之间相矛盾的要求。

为此，自五六十年代起产生了主动悬架的概念，它能够根据悬架质量的加速度，利用电控液压部件主动地控制汽车的振动。

在这方面的研究，各大汽车制造公司均不遗余力。

典型的例子，早期有雪铁龙公司在1955年发展的一种液压-空气悬架系统，可以使汽车具有较好的行驶性能和舒适性，但是它的制造工序太复杂，最终难以普及。

到90年代，日产公司在无限Q45轿车上应用了新式主动悬架，进一步提高了轿车适应崎岖路面的能力。

随着电子技术的发展，出现了可变特性悬架控制系统。

它可根据运行条件与路面状况，以手动控制悬架特性变化。

手动开关可选择两种挡位：1“SPORT”挡位，刚性高，相当于高级跑车的悬架特性。

2“TOURING”挡位，柔性，相当于高级旅行车的悬架特性。

图 1为可变特性悬架的构造，表1为其主要部件功能，表2为手动选择开关挡位特点。

现时引人注意的是奔驰公司发展的ABC(Active Body Control)系统，可算是相对先进的主动悬架系统代表。

ABC系统的设计人员从一开始就没有将注意力放在传统的思路上，而是另辟蹊径，集中研究车身在行驶时的跳动。

他们认为，从稳定性考虑，通过抑制车身在行驶时的起伏、倾斜及跳动，可以最大限度地提高舒适性，而且更简单直接。

对驾驶而言，采用刚性较大的螺旋d簧，可以使汽车优越的 *** 纵驾驶性得到保证。

早在多年前，研究人员已经进行过这方面的验证。

随着近年来电子技术及电脑控制在轿车上大量应用，这种新型主动悬架变为现实的条件越来越成熟。

最新面世的系统采用了大量电子控制技术，奔驰公司称之为主动式车身控制系统，简称ABC 。

传统的悬架系统工作方式主要是通过厚重的车身跳动，推压液压油，通过阻尼减振器抑制车身的振动，并由螺旋d簧将跳动能量吸收。

这种完全被动的方式当然有许多不足之处。

而ABC系统则通过感应最轻微的车轮及车身动作，在任何大的车身振动之前及时对悬架系统作出调整，保持车身的平衡。

该系统能够很好地适应各种路面情况，即使在异常崎岖不平的地方，轿车也能保持优越的 *** 纵性、舒适性及方向稳定性。

为了达到理想的效果，ABC系统在各条悬架滑柱内装有一套新型的液力调节伺服器，可动态调整的液压缸根据不同的路面情况自动调节螺旋d簧座的位置，这一点很重要。

当车轮遇到障碍物时，ABC系统通过传感器感知，自动调节d簧座，并在d簧座上施加压力，使之能最大限度地抵消传递给车身的跳动能量。

同样的方法，ABC系统还能够避免轿车在制动、加速及转弯时产生的车身倾斜。

当汽车制动或拐弯时的惯性引起d簧变形，悬架传感器会检测出车身的倾斜度和横向加速度。

微电脑根据传感器的信息，与预先设定的数值进行比较计算，并立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。

几乎可以说，车身在任何状态下都能保持水平位置。

ABC系统的控制感应装置由两个微型处理器及13个传感器组成，每10μs对悬架系统作一次扫描和调整。

各传感器分别向微处理器传送车速、车轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。

电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较。

同时，电脑能独立控制每一个车轮上的执行元件，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动以适应汽车的每一种行驶状况。

ABC系统使汽车对侧倾、俯仰、横摆、跳动和车身高度的控制都能更加迅速、精确，即使在路况较差的路面上，汽车的跳动也很小。

而且汽车高速行驶和转弯的稳定性大大提高。

车身的侧倾小，车轮外倾角度变化也小，轮胎就能较好地保持与地面垂直接触，使轮胎对地面的附着力提高，以充分发挥轮胎的驱动制动作用。

此外汽车的载重量无论如何变化，汽车始终能保持一定的车身高度，所以悬架的几何关系也可以确保不变。

目前，这种主动式车身控制系统已经应用在奔驰最新的C系列轿车上，虽然价格不菲，但也赢得极佳的口碑，被誉为是动力性能和乘坐舒适性改进的一个里程碑。

在网站上看到 安贝驰 参考分享如下：充分运用了物联网识别技术，通过在停车场出入口布置百万级高清的智能车牌识别一体机抓拍车牌并快速识别车辆信息、免取卡无需停车便能进入停车场。车辆进人停车场内，视频车位引导系统，能过实时显示停车位，并有图文指导功能。此外还有反向寻车系统，只需在停车场内的查询机或者二维码扫描等方式来“反向寻车”，输入车牌号码，反向寻车系统就会快速提供停车位的信息和电子地图显示

5G将至，6G已在开发的路上，6G是个什么样的技术？什么时候可以商业？也成为人们关心的问题，我将从世界大国对6G的热度和为什么要开发6G开始回答6G究竟是什么样的移动网络。

一、世界大国开启实施6G计划

2018 美国移动世界大会上，美国联邦通讯委员会的一位官员首次在公开场合展望6G。欧盟、美国、芬兰、韩国、俄罗斯多国也已开展6G工作。

2018年芬兰开始研究6G相关技术，年底邀请媒体聆听其针对6G网络所引导的研究与工作进展，2019年3月24日至26日在芬兰拉普兰举行关于6G的国际会议。

2018年3月9日，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G。

二、为什么要发展6G？超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的需求催生6G

大家都知道1G、2G、3G、4G改变生活，而5G改变 社会 。1——4G解决了人与人的信息沟通，从声音、文字、视频等多个方面提升了人与人的接接沟通质量。随着移动通信应用领域的不断扩大，物与物之间、物与人之间的联系，即物联网就成为5G发展的最为重要的内容，5G应用，20%将用于人和人之间的通信，80%用于物和物之间的通信。

5G技术的高速度、大容量、低延时三大特点，为物联网奠定了基础，并使 社会 进入了物联网时代。然而，5G的局限性也表现在，（1） 社会 （医疗手术、大城市的无人驾驶）或工业产生等方面的很多物联网数据之大、传输处理要求之快，5G就显得有些不够了；（2）5G要 大量建设基站，偏远山区和海洋基本是无法做到全覆盖的；（3）5G基站能耗大是4G基站的3倍。这些局限性势必需要发展超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的新的通信技术，即6G。

三、6G是什么样的通信技术？

2020年5G开始商用，6G正式投入研发，那么6G是个什么样的呢？

6G时代将迈向太赫兹时代。太赫兹就是“THz”，一般指 300GHz 到 3000GHz 之间的频段。这意味着6G无线波能承载更多的数据量——也就意味着6G网络将有更快的网速，6G的下载带宽为1Tbps——是5G的一百倍，4G的一万倍。

6G网络将是一个天、地、人、海全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信，实现全球无缝覆盖，网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村和海洋，甚至实现海下连接。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破，它更是为了缩小数字鸿沟，实现了万物互联这个“终极目标”。

结论：

6G将让人类进入泛在智能化信息 社会 ，6G通信将融合陆地移动通信，中高低轨卫星通信以及短距直接无线通信技术，融合通信、计算、感知、智能等，建立起空、天、地、海泛在移动通信网，实现全球泛在覆盖的高速宽带通信！

我是科盲一个，但有一点可以肯定，那就是6G必定比5G强大。

这个世界变化真快，我等都难以跟上步伐了。

后生们加油啊，祖国强大全靠你们了！

你说的6G 科技 ，我的理解是继5G之后的第六代移动通信标准或者第六代移动通信技术。它发展的目的就是促进物联网的发展。目前，6G网络只是个概念性无线网络。从公开资料显示理论速度达到1TB。

发展状况

美国：今年3月，美国联邦通讯委员会（FCC）开放“太赫兹波”频谱的决定，计划用于6G服务。

中国： 去年3月，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G技术。 中国通信业观察家官项立刚提出，水下通信将是6G重要领域之一。

韩国：SK集团信息技术中心提出“太赫兹+去蜂窝化结构+高空无线平台（如卫星）”的结构模型；

欧盟：2013年提出METIS项目用于5G研究，有升级到6G的趋势。

除中美两国外，日本、俄罗斯等也正在紧锣密鼓地开展相关工作。

发展焦点

从目前来看，太赫兹波被普遍认为可以用于6G服务，但可行性有待论证。

韩国提出的方案 各方在积极实验。

美国的特斯拉公司提过“一万颗卫星计划”建立围绕地球的Wi-Fi；

我国也提出类似的计划。

发展难点

16G只是个概念性无线网络，没有统一的概念含义；26G网络的关键技术有待 探索 研究，如国际电信联盟（ITU）正式成立Network 2030焦点组，华为描绘6G网络架构;

36G网络的路线方案需验证。各国都提出类似韩国的路线方案但有待验证；

46G网络的研究开发，还需具备人才、技术和金钱。综上所述，目前各国6G网络并无实质性进展，没有巨大突破。我国已在5G拔得头筹，在技术、人才和金钱方面都具备。如果说5G时代，中美并驾齐驱。从发展态势来看，6G很有可能有中国引领世界。

你好！我是康哥！

很多人对于6G的模糊概念就是应该比5G快 ，站在老百姓的角度畅想着是否能够实现更为便捷的网络速度，智能机器人物联网等高 科技 的事物是否能伴随着6G的普及而真正便于我们老百姓的生活？

今年5月份左右美国提出了布局6G计划！而6G是个什么东西呢？就连华为这样的已经研制出5G的公司对于6G的研发还只是初步阶段！

对于6G很多国家是心有余而力不足，为什么这么说呢？

5G都没有研发出来，更何况是6G 那么有人就会说了，直接研发6G不就可以了吗可以是可以，关键是你的技术和经济实力允不允许？

对于6G到底是什么？世界上各个国家众说纷纭，没有标准的定义。

而这个时候世界老大美国站出来说话了，说美国不准备发展5G直接发展6G,美国太空 探索 技术公司的猎鹰9号火箭将60颗卫星发射升空，这项2015年提出的计划，要在2025年前发射近12000颗卫星。

也就是说6G的土壤不在地表，而在太空。 利用卫星形成卫星链将信号连接成网络。通过卫星网络的整合，能够实现渔网一样的全覆盖，就 好比站在高处能看得更远是一个道理。

当然理论是美好的，但是对于大多数国家来说目前的6G仅仅还在研发阶段，就算是以后真的能根据理论发射卫星到太空， 试问一下那得需要多少万棵卫星才能够满足我们信号全覆盖的需求呢太空的变数可比我们地球上的要难得预测得多，以后这些卫星产生的污染如何处理？是否会对我们生活在地球上的人带来不好的影响？

最近有一个很火的 科技 话题，那就是：6g是什么鬼？5G又还在何处。

近期，工信部部长苗圩在接受采访时透露，从2017年底开始，工信部已经开始着手在研究6G发展时代。于是，有人思考5g何时到来。

其实，根据我们国家优良的作风”从来不打没有把握的仗”，可以看出5g商业技术已经成熟，而苗部长也表示近几年会推出5g商业服务。我认为，5g 商业服务会在2020推出，因为2020年是我国进入全面小康 社会 的目标的的第一个一百年！意义重大，5g商业推广可以更加为其增添光彩。

工信部部长苗圩

那么接下来我们来了解一下到底什么是6G网络？

其实6g通信网络在国际上并没有标准定义！！！因为这压根就还只是一个概念，说白了就算是从事通信行业工作的人，也没有听过6g通讯这个技术。然而这并不是虚幻的，因为苗部长已经给了6g互联网的发展方向了，那就是——万物互联！！！万物互联（IoE）定义为将人，流程，数据和事物结合一起使得网络连接变得更加相关，更有价值。万物互联将信息转化为行动，给企业，个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。举一个简单例子，那就是你有一部手机就可以控制很多东西，如直接呼叫无人车，直接和自己家里的智能家居下达指令，让智能家居机器人做家务，智能监控家庭一举一动。

所以说6g通信技术不再是简单的网络传输速度的突破，更是为了解决万物互联这个难题。也就是从技术角度上说，要完成6g通信技术的TB兆级的突破，也要完成从智能芯片上的研发，从而打破界限完成6g时代“万物互联“理念。

至于6g时代会不会是量子通讯技术，我认为这是一个否命题。因为一旦量子通讯普及，这将是一场通讯变革，因为量子通讯技术有别于现有的通讯技术，它颠覆现有通讯技术和基站。量子通讯是利用了光子等粒子的量子纠缠原理。量子通讯学告诉人们，在微观世界里，不论两个粒子间距离多远，一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象叫量子纠缠，这一现象被爱因斯坦称为“诡异的互动性”。科学家认为，这是一种“神奇的力量”，可成为具有超级计算能力的量子计算机和量子保密系统的基础。所以说我不认为，这是短时间可以实现这种颠覆式的革命。

韩国美国等一些国家已经在抓紧研究6G技术，特别是6G技术目前还处于研究阶段。甚至到现在，5G技术都没有完全普及，6G机技术更像是镜中花，水中月。

6G是什么？6G是指第六代移动通信标准，虽然说现在5G技术并没有完全的普及， 但是我们对于6G技术的期待值却非常之高，按照估计，6G网络的传输速度会是5G网络速度的100倍，网络延迟也会从毫秒降到微秒。

用有关专家来说，如果说5G网络是连接万物，那么6G网络它可能会连接到灵魂，6G可能会连接人和动物。

在6G网络中，将会使用太赫兹频段，到我们周围都会充满了基站。我们知道特朗普曾经说：“我希望美国尽可能快地发展 5G，甚至 6G 技术，美国公司必须加紧努力，否则就会落后。”

实际上，我国在2018 年 3 月，就已经着手研究 6G；而华为任正非告知，华为“一直在做 6G”，其实，任正非所说：“6G 在理论等各方面上还没有突破，因此 6G 被人类使用应该在十年以后。”

美国之所以强调建6G，就是因为华为在5G方面的优势远远高于美国。因此在这种迫于无奈之下，美国又邀请华为参与美国5G标准建设。 这正是说明了美国在5G方面的优势不强，但是对于5G网络来说，目前华为确实所占有的优势，是很多国家所不能比拟的。

而对于6G网络来说，我们现在谈论它还为时过早。

6G网速将会是百兆级别的网速比5G还要快10倍左右，估计能达到300M-1G每秒的传输速度，届时万物互联不是问题至少在网速与可靠性上满足条件。

6G将通过天地一体基站形成网络，最终实现“万物互联”。不过相比5G，6G波长更短，需要搭配更多基站，保证信号源无处不在，才能满足日常使用需求。

有日本专家预测，所需基站的数量要达到人口数量的10倍才可能完成一个国家的6G升级。在中国，部署完6G需要装载140亿台基站。

未来你会看到基站加装在随处可见的路灯、标识、公共 汽车 等基础设施上。6G时代的基站尺寸也将从5G的“冰箱”缩小至“手机”大小。

光器件的需求量和尺寸自然会因此产生质的改变，薄膜铌酸锂将成为未来6G基站的核心材料。

除了基站应用，铌酸锂还现身在光全息存储器上。6G时代，地球上的每一粒“沙子”有属于自己的编号和信息，服务器硬盘的吞吐量则会直接在指数上增加。根据当前理论：世界上所有的网络信息的总和每两年就会翻一番。

这让具有高带宽、大容量的铌酸锂现身6G云边端网络，成为元宇宙中处理信息的守门人。

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