航天试验指挥与信息综合管理的研究

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1、航天试验靶场试验指挥与信息综合管理系统的研究*“九五”重点科研资助项目天马行空官方博客：http://t.qq.com/tmxk_docin；QQ:1318241189；QQ群：175569632摘要本文以正在研究和建设的“航天试验靶场系统试验指挥与信息综合管理系统”为背景，介绍了系统的总体结构及各主要部分的功能，并给出了系统在实现时的一些关键技术，从而为进一步开发“航天试验靶场系统试验指挥与信息综合管理系统”奠定了基础。关键词航天试验靶场试验指挥信息管理系统1引言航天试验是一项大规模的综合性很强的科研试验，这

2、个复杂的巨系统通常由航天器系统、运载火箭系统、地面测试发射系统、跟踪测控系统、指挥控制系统、时统通信系统、气象保障系统和勤务保障系统等组成。随着航天活动信息化、军事化、商业化的迅猛发展，对传统的航天试验管理活动提出了严峻的挑战。经过多年的发展，美国、俄罗斯、欧洲航天局等航天大国和集团，在航天信息化建设与组织管理方面达到了较高水平，而我国航天试验指挥的现代化程度和信息化水平却相对较低。近几年我国正在完善建设的航天试验指挥与综合信息网，将充分利用信息技术和现代科技，提高航天试验管理的效能，进一步促进我国航天事业的稳

3、步发展。本文在分析了“航天试验靶场系统试验指挥与信息综合管理系统”的功能需求及总体结构之后，着重探讨了该系统所采用的网络技术、仿真技术及决策管理等手段。2系统的需求与功能目前，在我国航天试验任务的组织指挥中，虽然已应用了一些自动化指挥监测手段，但手段比较单一，试验信息（命令、程序、状态等）仍主要依赖于各级指挥员的口令调度，信息的反馈也是有限的。因而有必要利用现代化的信息技术、监测技术和科学管理手段，实现试验信息资源管理的实时性、共享性和可靠性，以提高试验任务组织管理的有效性。因此，本系统基于“试验与训练结合，指

4、挥与管理共用”的原则，以计算机网络环境为系统运行的基础，采用分布式控制与交互式仿真技术的主要形式，组成对试验全过程实施指挥与控制的“人－机”系统，可以实现试验任务的组织指挥、试验信息的汇集和发送以及监控信息的实时显示、存贮处理，为指挥员汇集和提供准确、形象、直观，具有决策意义的试验数据、曲线、图形和电视实况。可以规范试验指挥程序，加强训练与合练效果，提高系统联调的效率，从技术手段上提高组织指挥水平。此外，通过有关设备状态、数据及相关信息的仿真处理，可以进行工程仿真的综合训练。考虑到系统功能实现的条件，将分阶段进

5、行建设和完善，并且在系统开发的过程中，充分借鉴和吸收国内外同类系统的先进经验和技术，始终以建设具有先进性、开放性、可靠性、实用性、经济性、安全性、易维护性和可扩充性的系统为最终目标。3系统的结构方案总体方案要求：针对试验指挥管理的设备类型多、分布范围广、技术层次高、信息量复杂等特点，系统本着实用性强、可靠性高、扩展性好的原则，进行系统的总体设计。3.1系统的基本组成本系统由试验指挥网和仿真训练网组成，二网之间通过网桥互连。试验指挥网系统的软硬件构成，拟以通用的开放式计算机多层网络环境和分布式工作站的结构形式组成

6、。试验指挥网系统是二层总线型分布式信息监测管理系统，分布式测控管理系统一般可构造二至三级。由于本系统在功能构成上的特点，采用三级管理较为合适。第一级（最低级）：由数台现场试验信息采集计算机系统构成的现场测控级，有关单测站分别完成各自系统的信息采集控制任务。第二级：由单测站信息传输计算机构成的单测站监控传输级，这里共有多套单测站分别完成各自系统的信息监控和传送任务。第三级（最高级）：由指控中心监视显示系统构成系统综合管理级。3.2系统的硬件本系统结构复杂,整个系统由现场数据采集与控制、现场摄象与图象传输、通信网络

7、、卫通网管、指挥控制、监测显示、仿真处理等分系统组成，该系统的硬件环境由多台不同功能配置的计算机及其附属设备通过二个计算机局域网组成（如图1所示）。……中心仿真机单测站局域网信息处理显示设备路由器指控中心计算机联试模拟计算机信息传输监控计算机信息采集计算机试验设备及接口设备网桥航天器仿真机测试仿真机测控仿真机图1系统的硬件构成3.3系统的软件根据系统的总体技术要求及其具体功能，在系统硬件的基础上，软件系统采用分布式处理与集中控制处理相结合的方式。整个系统软件的集成环境，使用了VC、VB和多媒体开发系统工具（如A

8、uthorware）、数据库工具（如FoxPro）等通用编程工具。在Windows环境下进行集中、分步与协同式的软件开发。系统软件按功能不同，构成了指挥控制、通信管理、数据采集、监测处理、系统仿真等软件子系统。软件的结构模型如图2所示。用户接口集中与分布式综合开发环境系统任务调度指挥控制分系统系统联调系统仿真分系统信息采集分系统辅助决策分系统网络管理分系统校飞与任务信息监控处理试验过程