2016年，名為「AlphaGo」的人工智慧打得人類圍棋棋手潰不成軍，最近新聞報導「美軍空戰人工智慧(AI)狂勝人類飛行員」可能改寫未來的戰爭。

實際上人工智慧的身影已經充斥在我們的生活，它的樣貌已不再那麼的神祕，舉凡交通、娛樂、醫療等，到處都可見其蹤影，例如手機助理語音辨識功能、社群網路上的廣告投放、地圖導航的最佳路線規劃、串流影音網站的推薦等等。

注意到人工智慧的發展趨勢，國家太空中心的工程師也積極的投入人工智慧研發，本文將介紹人工智慧在太空的趨勢與應用。

國家太空中心 黃正中研究員

提高衛星研製品質

人工智慧可以顯著改善衛星製造的品質，由於人造衛星由上萬個零組件所組成，從衛星設計、審查，到組裝多種零件時，這些零件的來源，是否為仿冒零件的預防非常重要。透過人工智慧技術可以執行乏味，耗時但必要的零組件辨識任務，防止不合格的零件被誤用。

從衛星零組件接收清潔衛星零件時，品質資訊系統開始收集、紀錄功能測試和測量結果，並且可以即時更新資訊與工程師共享組件的品質狀況。這種品質資訊系統的應用，不僅會使計畫主持人掌握衛星的研製現況，還會減少衛星整測所需的時間，使衛星計畫的推動順暢。

協助衛星飛行安全

隨著太空科技的發展，累積在地球上方軌道上的太空碎片(Space debris)或稱太空垃圾，數量已達近20,000個以上的人造物體，人造衛星的安全，已經成為各太空機構關注的焦點。

近來人工智慧的發展，工程師已經研發出，可以安裝在衛星上的「反碰撞」監控設備，協助人造衛星監視周遭太空環境，規避高速移動中的太空的碎片，提供衛星即時反應以規避碰撞的危險。

例如，SpaceX在最近發射的Starlink衛星已實施衛星上人工智慧操作，為太空碎片問題提供解決方案，以避免衛星碰撞。在太空垃圾日益增多的情況下，這種反碰撞技術可以用於其他衛星計畫的太空任務，利用人工智慧自動執行太空碎片規避操作。這種人工智慧在衛星上的規避碰撞技術，是解決太空碎片問題的部分解決方案之一。

增加衛星操控安全

隨著人工智慧的發展，大幅度的提供衛星操控安全，阻止衛星被駭客入侵的風險，監控網路系統以避免未經授權的駭客入侵，包括對導致信號阻塞，衛星接管和破壞的軟體的操縱。為了提高衛星操控安全，在衛星設計開發階段，通訊工程師研發，使衛星上通訊具有「動態頻譜檢測和規避」的功能，透過學習、使通訊用適當的頻率和功率輸出以避免干擾。在地面操控方面，衛星操控人工智慧化，具有深度學習，簡化衛星與地面的通訊協調。除此之外針對網路安全，資訊工程師研發以人工智慧監控網路攻擊，以阻止駭客威脅並保護衛星操控安全，地面操控工程師保持即時監控衛星的健康。

▲ 圖一：國家太空中心林俊良主任介紹衛星操控中心

遙測衛星照像和成像

遙測衛星每天從太空紀錄地球表面的影像，利用AI技術可以收集精確的地球勘探數據。太空中心正在研發利用AI的功能，包括船隻辨識(圖二)，以及可於衛星上照像時及時避開雲覆蓋率過高區域，有效識別適合照相的區域；透過衛星上人工智慧的前置設備(圖三)，能夠及時處理並根據接收到的信號採取行動來識別監視區域，而無需因為雲層的遮蔽，紀錄大量不必要的數據。

根據太空中心長期的遙測數據估算，衛星遙測的任務可以提供更高品質的影像數據。因此，人工智慧在遙測應用將降低成本，延長任務和電池壽命，產生更高質量的地球環境影像數據。地球影像數據可以為政府和企業提供規劃，協助宏觀經濟活動的研判，以更準確地衡量城市規劃和氣候變化的影響。

▲ 圖二：人工智慧協助衛星即時辨識影像(太空中心)

▲ 圖三：太空中心研發衛星上人工智慧的前置設備(太空中心)

參考網站

註1：SpaceNews人工智慧在太空應用示意圖：https://spacenews.com/op-ed-is-ai-key-to-the-survival-of-satcoms/

註2：Business Intelligence and Analytics：https://emerj.com/ai-sector-overviews/ai-applications-for-satellite-imagery-and-data/

註3：Access Partership: https://www.accesspartnership.com/trends-and-applications-of-ai-in-space/