【摘 要】
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空间环境与人类的生产生活方式密切相关,空间环境的状态对通讯、卫星导航以及航天活动等都有重要的影响。为减少和避免空间环境灾害对人类造成的损失,空间环境预报已具有不可撼动的地位。空间环境预报对可能造成空间环境效应的事件进行及时预警,为不同飞行任务的空间环境安全提供保障服务。随着空间科学的不断深入,空间环境预报的作用日益增强,空间环境领域内不同任务的完成需要使用的软件日益增多,而程序化逐步进行不可跨越的
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
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空间环境与人类的生产生活方式密切相关,空间环境的状态对通讯、卫星导航以及航天活动等都有重要的影响。为减少和避免空间环境灾害对人类造成的损失,空间环境预报已具有不可撼动的地位。空间环境预报对可能造成空间环境效应的事件进行及时预警,为不同飞行任务的空间环境安全提供保障服务。随着空间科学的不断深入,空间环境预报的作用日益增强,空间环境领域内不同任务的完成需要使用的软件日益增多,而程序化逐步进行不可跨越的预报工作执行顺序以及鼠标键盘等传统图形化操作对人机交互方式提出了新的要求,追求简便快捷更加高效的人机交互方式是空间环境领域内开拓创新的良好方向。语音识别研究如何利用计算机从人的语音信号中提取有用信息并确定其语言含义,借助语音识别技术可以实现功能命令的由语音输入到命令的自动执行,具有解放双手、提升效率、自然便捷等优点。随着语音识别技术的不断发展,移动设备、电子商务、车载系统等领域普遍实现语音识别技术的应用,而在空间环境领域尚无语音识别应用的出现,将语音识别技术应用到空间环境软件系统中,是提升领域内软件系统人机交互效率的新型且必要手段。本文通过分析空间环境预报工作模式以及空间环境领域软件系统的操作方式现状,提出了建立基于语音处理交互技术的智能化空间环境系统的思想。针对空间环境预报高效交互方式的需求,提出了将语音识别、语义处理及进程通信技术应用到空间环境预报业务中的智能化空间环境预报技术系统架构。通过搭建基于讯飞语音识别的空间环境预报原型系统,实现了语音交互技术在空间环境预报业务中的应用,证明了语音处理技术在提升空间环境预报人机交互效率方面的有效性。论文的主要研究内容及成果如下:(1)空间环境预报业务中语音识别技术的研究与实现。在充分比较不同语音识别开放接口的基础上,采用讯飞语音识别开放平台作为本文语音识别的基础,并对此进行扩充与改进,建立空间环境预报业务中用户语音输入的语法规则,增加预报指令文本纠错功能,提升讯飞语音识别在空间环境预报业务中的适用性及结果的准确率。(2)空间环境预报业务中语义处理技术的研究与实现。在充分调研文本语义处理相关技术的基础上,采用Python中文分词库Jieba分词系统对识别文本进行分词及关键词的提取,提出了空间环境预报工作中三类用户指令的语义匹配关联分析方法,定义了语义处理过程中用于进行关联匹配的关键词匹配度Kd值的计算公式,为后续进程通信参数的确立及预报工作的执行奠定了基础。(3)空间环境预报业务中进程通信技术的研究与实现。以Win32中进程通信方式为基础,根据空间环境预报命令特点,提出了空间环境预报用户指令与对应功能函数进行映射的方法。(4)空间环境预报原型系统的设计与实现。搭建智能化空间环境预报原型系统,将语音识别、语义处理及进程通信技术组合,实现了语音指令控制原型系统自动执行命令并显示结果的全过程,并结合实例进行系统的验证。
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