信息化在“嫦娥一号”卫星上应用.docVIP

信息化在“嫦娥一号”卫星上应用 　　各位领导、各位专家、各位IT的领军人物们，上午好！ 　　非常高兴，我有机会在今年的CIO年会上介绍一下信息化技术在“嫦娥一号”卫星上的应用。 　　我做关于信息化的演讲，开个玩笑，是不太适合的，因为我本身是“嫦娥一号”卫星总指挥和设计师。但是在1988年到2002年长达14年的时间里，我承担了中国空间技术研究院信息化总工程师的工作，所以也可以报告一下这方面的内容。 　　我首先简单介绍一下“嫦娥一号”卫星，然后谈一谈信息化技术的应用和信息技术应用的成效。 　　 　　“嫦娥一号”卫星简介 　　 　　“嫦娥一号”卫星的研制和发射，是我国深空探测活动的开端，在我国航天史上将成为继人造卫星和载人航天工程后的第三个里程碑。作为我国第一颗月球探测卫星，“嫦娥一号”卫星主要由中国航天科技集团空间技术研究院负责研制，为完成我国的航天任务贡献了力量。 　　根据我国月球探测工程的总体规划，月球探测一期工程的主要目标是研制环月探测卫星，突破地月转移等环月飞行的关键技术，对月球进行环绕遥感探测，初步建立工程目标和科学目标。 　　工程目标是研制和发射我国第一颗月球探测卫星，初步掌握绕月探测基本技术，首次开展月球科学探测，为月球探测贡献经验。科学目标是获取月球表面的三维影像，分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月球环境等。 　　“嫦娥一号”卫星的发射质量约2350kg，干重为1150kg，推进剂1200kg，携带140kg的载荷，在距月面200km的极月圆轨道上，对月球及月球空间进行科学探测。卫星的寿命为一年。卫星物理上由9个分系统组成，可分为服务系统和载荷两大部分，服务系统包括结构、热控、制导等。 　　整个飞行过程分为7个阶段，射前准备、主动段、调相轨道、地月转移等等，到目前已经全部完成。它是10月24日由运载火箭送入到近地点200km、远地点51000km、倾角31度的地球椭圆轨道上的。到目前为止，我们已经获得了月球图面的形象。 　　这实现了我国在空间技术领域的多项新技术的突破，包括奔月轨道设计，卫星的制导、导航与控制、S波段定向天线、紫外月球敏感器等，实现了远距离测控通信、热控、供配电等。 　　有一段时间，网上有一个不负责任的消息，说卫星丢了。卫星没有丢，那是因为天体运行的规律，我们有长达几个小时的时间会看不到这个卫星，这不叫丢了，这是在我们的考虑之中的。正是因为这样，卫星系统具有非常高的自给自足的功能。 　　 　　信息化技术的应用 　　 　　“嫦娥一号”卫星是我国航天事业开展深空探测的开篇作。其意义重大，其研制的特点是性能高、交付周期短、首发成功。迫切需要采用信息化技术改造工作流程、改进研制手段、提高管理水平和研制能力，重点要解决以下矛盾 。 　　第一，任务与能力之间的矛盾; 第二，产品性能与新的要求之间的矛盾; 第三，多学科交叉与专业分工之间的矛盾; 第四，系统高度集成性与研制单位地理分散性的矛盾。 　　“嫦娥一号”卫星是一个完全自主创新的国家重大项目，有着技术上与管理上的多项创新点。我们仅用3年多的时间就高质量地完成了这一艰巨任务，且一次成功，运行到现在，没有任何细小的问题，这得益于多方面的贡献，其中，信息技术是重要的因素。 　　在立项之初，我们就充分利用了仿真手段，确立了合理的方案、优化的参数，特别是最优的轨道设计，这为顺利完成任务奠定了坚实的基础。 　　我们建立了复杂而逼真的数字环境模型，进行各项试验，以验证设计的正确性。因为我们不可能先发卫星到月球上去实验一下，所有的试验全部要在地面上验证。我们进行了热试验、运行监控试验等等。 　　我们充分利用历史数据，通过数据重用和分析仿真减少了部分试验，节省了时间和经费。大家都知道，一个卫星上天必须进行大量的试验，而逼真的实验往往需要花费大量的金钱和精力，现在用数据就可以进行了。 　　我们大量采用了改造和引进自动化研究的各种机械、电子、高频、无线等软件，保证了卫星产品设计一次到位的质量要求。 　　 我们还采用了数字化的手段，完成了卫星的总体布局、总装设计和结构设计，取消了传统的实物模型装星，缩短了设计时间，提高了设计更改的快速反应。 　　 　　信息技术应用的成效 　　 　　“嫦娥一号”的例子充分说明了，信息化使得我们可以用3年的时间，完成过去8～9年才能完成的工作。我们从下面的过程可以看出来， 数字化的设计，改变了以往的设计流程。过去传统的流程需要20天，我们现在的流程1～2天就可以完成了。 　　数字化的设计、制造促进了流程的再造，实现了质量的提升。在卫星结构的研制中，广泛应用CAD/CAM/CAE技术，在各种工装与模具的设计中全面采用了三维设计，三/二维CAD出图率达到了100%。通过对重要