面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂 关键技术研究 刘骁佳 1，夏永江 2，戴 铮 1，王 堃 1，刘 晓 1，洪海波 1 （1. 上海航天精密机械研究所，上海 201600；2. 上海航天技术研究院，上海 201109） 摘 要: 我国航天领域的快速发展使得航天飞行器的品种和批量大幅增加，对其研制生产周期、成本和质量的 管控能力提出了更高的要求。基于当前航天飞行器加工、装配车间发 展现状，提出面向未来多品种、大批量生产的 航天飞行器智能工厂发展思路和总体架构，并从资源动态组织、人机协同制造、质量智能检验和产业链高效协同等 维度分析智能工厂的关键技术，通过将制造技术与数字化、智能化技术深度结合，为我国航天飞行器制造智能工厂 建设提供借鉴。 关键词: 航天飞行器； 大批量生产； 智能工厂 中图分类号: V 468 文献标志码: A DOI: 10.19328/j 19328/j.cnki.2096‑8655.2025.02.007 引用格式： 刘骁佳，夏永江，戴铮，等 . 面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究［J］. 上海航 天（中英文），2025，42（2）：58-66. Research on Key Technologies of Intelligent Factories for Multi-variety and Large- scale

地的确权，无人机都可上阵进行航拍。 (六)无人机可以用于街景拍摄 街景工作原理：利用携带拍摄装置的无人机，开展大规 模航拍，实现空中俯瞰的效果。 30 四 、无人机的发展 无人驾驶飞行器 (UAV), 包括四轴飞行器，多旋翼飞 30 行器或无人航空系统 (UAS) 。 自诞生至今已经 100 多年， 但最近在硬件，软件和数据处理方面的突破使得无人机能够 成为商用主流。仅在美国，联邦航空管理局 无人机 ,英文缩写为 “UAV”, 是 利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载 人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂 直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无 人伞翼机等。 40 无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无 人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是 无人机真正的刚需； 目前在航拍、农业、植保、自拍、快递 内容。把无人机和相关的机载设备进行整体设计，能够保证 无人机具有多样化的功能；把各种机载设备进行模块化组 合，能够使得无人机根据实际的需要对不同的载荷设备进行 设计，极大地提升了产品的使用效率。 1.能源动力模块 根据飞行器的设计要求，无人机的发动机种类可以分为 很多种，在不同的功能需求下，无人机单一化的能源动力不 能很好地应对一些突发状况。而通过使用模块化设计方式， 可以在必要的情况下把能源动力进行变化，从而提升无人机

数字化转型的重要模型与科学 数字化转型需要多学科、多技术的支持，其依托的主要模 型与科学为： 数字孪生：数字孪生（Digital Twin）这个概念最早用于 航空航天飞行器的健康维护与保障。指先在数字空间建立 真实飞行器的模型，并通过传感器实现与飞行器真实状态 完全同步，这样每次飞行后，结合现有情况和过往载荷， 及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷 等。这项模型的理念被广泛应用到各行业，如实现物理世

产，航天产品接口、集成与试验，卫星应用、运行与地面支持 设备，航天项目管理，航天材料与工艺、空间环境、空间碎 片、空间数据与信息传输等领域国家标准制修订工作。  TC435 航空器，主要负责民用飞机、民用直升机和其他民用 飞行器综合、总体、气动、结构、动力装置、燃油系统、液压 系统、气动系统、飞行控制、电气系统、航电系统、生命保障 系统、环境控制系统、客舱设备、货运系统标准以及产品支 援、基础、零部件、工装工艺和材料标准等。

理解世界、适应变化、释放创造力的数字劳动力。这场从“堆叠”到“跃迁”的技术 转型，将是中国产业突围国际竞争的关键变量。 图：具身智能 vs 人形机器人，智次方研究院 2.4 无人机自主系统 无人机系统从简单的遥控飞行器演变为具备自主决策能力的空中机器人，在测绘、物 流、农业、救援等领域发挥着越来越重要的作用。自主飞行能力使无人机能够在复杂 环境中安全导航，执行超出人类操作员能力的任务。技术挑战包括有限的载荷和能源、 机之间的相对位置，形成特定的队形，如用于大范围搜索的横排、用于精细扫描的纵 列、用于围捕的包围圈等。 避障和路径规划在集群飞行中更加复杂。不仅要避开静态障碍物如建筑物、山体，还 要避开动态障碍物如其他飞行器、鸟群，更要避免集群内部的相互碰撞。分层规划策 略在全局层面规划大致路径，在局部层面进行精细调整。预测算法估计其他无人机的 未来位置，提前规避潜在冲突。紧急避让机制在检测到即将碰撞时，快速计算逃逸方 ）将成为现实，载人无人机 提供快速的点对点运输服务。低空航路网络像地面道路一样规划设计，确保安全有序。 UTM（无人机交通管理）系统实时监控所有飞行器，提供飞行计划审批、冲突预警、 应急处置等服务。5G/6G 网络提供可靠的通信保障，确保飞行器始终在线。AI 技术使 无人机更加智能，可以自主应对复杂情况。但这一切的前提是建立完善的法规标准、 技术规范、安全保障体系。 · 132 六、无锡范式：中国

采用频谱或管道租赁的方式，构建大容量、低时延的空天骨干网络， 结合卫星与地面站的高速星地链路，形成立体化的天地数据传输通道。 通信星 星间组网 接入终端 地面 全光网络 信关站 2C 2H 2B 低空飞行器 空中 平台组网 近地面 自由空间网 接收站 光网络智能化 16 Ⓒ中国电信版权所有 空中平台组网：基于飞机、无人机等高空/中空平台构建空中光通 信节点，通过激光链路实现跨区域的快速数据中转。同时，实现与地

量运动航迹（轨迹）上的地磁场数据，并提取磁场特征，与事先获得 并存储的地磁场模型或地磁图进行匹配，以确定运动载体的实时位置，用于导航或者定位跟踪。 因为地磁场的广泛分布，地磁定位技术可以应用于飞行器、地面车辆、水下潜航器等不同的运动载体，特别在建筑内 等封闭空间内，除了地球磁场外，人工建筑的铁磁性材料进一步丰富了地磁场的空间分布特征，使磁场的空间差异分辨率 可达到 10cm，为室内位置测量提供了一个天然的坐标系。