基于领域驱动的测控任务评定系统设计与实现

随着航天技术的不断进步，尤其是近年来商业航天的快速发展，高密度航天发射成为常态，测控系统作为航天发射场的重要业务系统之一，该系统运行的能力与效率将极大影响航天发射任务执行的结果，因此有必要实施对测控任务过程的决策与评定研究。考虑到未来测控任务快速评定呈现少人化、通用化、自动化与智能化的发展趋势，提出了一种基于领域驱动设计的测控任务评定系统设计思想。通过深入分析测控任务评定业务，结合领域驱动设计和微服务架构特点，经过领域模型设计、微服务识别、微服务实现等步骤进行全系统设计。最后，结合典型航天发射测控任务场景，验证了本方案的可行性，为进一步提升我国测控任务评定效率提供了参考和思路。     

一种基于粗糙集的网络安全评估模型

准确掌握计算机网络系统的安全水平对于保障网络系统的正常运行具有重要意义.当前大多数网络安全评估系统缺乏对数据的深入分析,难以形成对网络安全状况的整体认识.本文提出了一种利用粗糙集理论挖掘网络安全评估规则,进而利用评估规则构建网络安全评估决策系统的算法模型.研究了网络安全评估问题的粗糙集描述,给出了模糊属性决策表的约简方法.利用一个简化的网络安全评估数据集,验证了本文提出的决策规则提取方法,结果表明该方法可以得到与实际情况相符的决策规则.     

基于构件组装的信息系统安全评估

安全评估是对信息系统进行风险管理的一个重要步骤.本文讨论的是考虑系统结构影响在内系统级别的安全评估问题,对系统构件等相关概念进行了界定,并给出了相应的研究假设.在此基础上通过一个实例讨论了构件安全性与系统安全性之间的关系,最后提出了基于构件组装的一个安全评估框架.     

基于STK的航天发射可视化仿真系统设计与实现

针对航天发射实时性、高风险、不可逆的特点,设计出一种基于STK的航天发射可视化仿真系统,给发射决策层提供可靠的决策信息;设计了仿真系统的结构框架和网络结构,探讨了设计中的三维地形建模、航天器飞行数据的转换、实时仿真的时间同步等关键技术问题,通过系统集成,实现了对航天发射全过程的实时可视化;经卫星发射任务检验,结果表明,该仿真系统能够对航天发射的弹道数据进行实时处理,并实现快速显示,与传统的用VC++、Vega、OpenGL开发的仿真系统相比,具有编程工作量少、模型移植简单、代码编制与调试过程简洁等优点,能够满足航天发射任务指挥和决策的需求,对后期开展的探月工程可视化有一定的工程指导意义和应用价值。     

基于GIS的航天发射应急保障仿真与IDSS的集成

应急保障是航天发射过程中非常重要的环节，而建立相关的应急保障仿真系统对于提高安控指挥人员的安全应急决策能力起着非常重要的作用。该文针对航天发射应急保障的时空特性，提出将地理信息系统（Geographic Information System）和智能决策支持系统（Intelligent Decision Support System）相结合，建立空间智能决策支持系统（Spatial Intelligent Decision Support System），应用于航天发射应急保障仿真中。该文以GIS为基础结合卫星发射、飞行数据及相关的地理信息，构造了以GIS为框架的应急保障仿真系统，并在此基础上提出了GIS与IDSS紧密集成的方案。最后给出了火箭发射事故模拟的应急决策的生成过程的应用实例。该系统经实际应用，取得了良好的仿真训练效果。     

数据驱动的综合能源系统运行优化方法研究综述

构建清洁、低碳、安全、高效和可持续的现代能源体系被列为我国国家能源发展战略.综合能源系统(integrated energy system,IES)包含多类能源的产生、传输、转换、存储以及分配等过程,其综合管控与协同优化是在系统工艺与装备相对完备的情况下提升能源效率、降低成本、保护环境的关键技术,可为我国构建低碳可持续发展的能源运行模式,特别是工业园区的能源管控提供技术基础.随着大数据与机器学习技术的发展,一系列数据驱动的方法在IES相关研究中相继出现,其研究重点涵盖了IES的建模、评估以及动态调度等内容.鉴于此,综述数据驱动方法应用于以上几个方面的国内外研究现状,详细分析当前研究中亟需解决的科学问题与技术挑战,在此基础上探讨数据驱动的IES运行优化研究的未来发展方向.     

系统健康管理中的寿命模型仿真研究

在航空、航天、通信等领域,高可靠性和长寿命设计的产品所占比重逐渐增大;性能退化状态评估和剩余使用寿命预测技术在提高该类产品安全性和维护效率、降低全寿命周期成本等方面意义重大;针对当前国内健康管理研究中缺乏寿命及可靠性基础数据的现状,介绍了系统寿命预测的典型过程,重点分析了寿命模型研究和仿真中存在的若干问题,旨在建立实现简单且与实际系统运行过程相似度高的寿命模型的建模方法,为后续系统性能状态评估提供有效的数据支持。     

航天发射塔摆杆健康状态评估指标体系的研究

阐述了评估指标体系建立的准则及摆杆系统的特点,建立了摆杆系统健康状态评估指标体系,通过灰色关联分析的方法对指标体系进行了简化,并通过实例分析进行了说明,为摆杆系统的健康状态评估奠定基础,对航天发射系统其他非标设备的指标体系建立具有一定借鉴意义。     

基于Vega的航天发射场视景仿真系统实现

为了适应现代化航天技术的发展,需要建立先进的数字化航天发射场视景仿真系统来保障和辅助航天发射任务的顺利开展和实施.以某卫星发射场为研究对象,提出了采用基于三维几何模型构建及动态显示技术的虚拟场景创建方法,利用MultiGen Creator和Vega软件平台,并结合C 编程语言,开发出一个完整的交互式航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统,并介绍了其系统设计、开发流程及关键技术.系统在实际发射任务中的使用结果表明,系统运行稳定,仿真效果真实流畅,能够实现预计的功能和效果.     

智能仪表对安全联锁系统可靠性影响的评估

仪表作为石化装置中安全联锁系统的基本组成元素,其可靠性对装置安全稳定运行具有重要影响。本文以某仪表的选型为例,采用蒙特卡洛仿真方法对普通仪表与智能仪表在安全性、可靠性方面进行定量分析与比较,评估了智能仪表对安全联锁系统的影响。分析表明,使用智能仪表可以有效提高安全联锁系统的安全水平,并显著降低联锁的误跳车。本文最后对智能仪表选型中需考虑的因素进行了探讨,对指导石化装置安全联锁系统中仪表的选型具有一定的借鉴作用。     

航天器控制系统可重构性的内涵与研究综述

可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控制系统的固有特点,具体介绍可重构性的研究意义与概念内涵.然后从评价与设计两方面,详细梳理航天器控制系统可重构性的研究内容与研究现状.最后对目前可重构性研究领域中存在的一些问题以及未来可能的发展方向进行深入探讨.     

A review of the diagnosability of control systems with applications to spacecraft

To achieve the safe, reliable autonomous operation of spacecraft, research on the fault diagnosis of control systems has attracted the attention of engineers and academicians throughout the aerospace field. Diagnosability can characterize the fault diagnosis capability of control systems. Connecting diagnosability analysis to the design of a spacecraft control system’s structure and diagnosis method can fundamentally improve the system’s fault diagnosis capability, improving the safety and reliability of autonomous spacecraft operation. In this paper, the diagnosability of spacecraft control systems is systematically studied from five perspectives: necessity, the current research status, the connotation, a novel index system and current development trends of diagnosability. First, the current status of spacecraft reliability analysis and reliability-based design is briefly reviewed, and existing problems are described, highlighting the advantages and importance of diagnosability research. Furthermore, the basic concepts of diagnosability are briefly introduced. By analyzing the current status of existing research on the diagnosability of both general and spacecraft control systems, the application scope of the diagnosability of spacecraft control systems is summarized. Moreover, the definition and influencing factors of the diagnosability of spacecraft control systems are presented to refine existing concepts, and a universal evaluation index system is proposed for the diagnosability of spacecraft control systems to further enhance the applicability of diagnosability evaluation and diagnosability-based design to spacecraft. Finally, the existing shortcomings and future development trends of diagnosability research for spacecraft control systems are discussed.     

一种基于多模型的航天试验效果实时评估方法

依据遥测参数表征的航天器飞行状态物理含义及航天器工作部件技术状态,建立了多种分析评估模型,将航天试验效果的综合评估转换为多个关键动作、系统主要部件及具体测量参数正常与否的判断,实现了航天试验效果快速、准确、全面的评估.经仿真验证,评估方法准确可行,可在5 min内完成航天试验效果评估.     

基于数据仓库的输变电施工企业工程承载力评估系统的研究

数字化服务平台是管理现代企业的高效方式。为有效解决施工任务与人员、装备等资源的矛盾,保障输变电施工企业健康持续发展以及建设工程的安全和质量,针对输变电施工企业超能力承揽工程,安全风险增大,工程质量难以保证等问题,从实际需求出发,基于商业智能技术,开发了一套输变电施工企业工程承载力评估管理系统。通过建立施工企业人力资源及机具资源数据仓库,构建工程承载力计算分析模型,实现施工企业可承担项目的现状评估与计划监控,提高了输变电项目施工的风险控制能力和经营决策能力,具有广阔的应用前景。应用结果表明该评估系统科学合理、切实有效,对施工企业有很好的指导意义,为企业合理安排工作任务和加强安全质量管理提供了有益参考和依据。     

基于网络化的航天器智能GNC系统体系架构研究

智能化的导航制导与控制系统(GNC)是提高航天器在轨自主运行能力及其智能性的关键分系统。本文从航天器GNC系统智能化的意义、智能GNC的基本特征、智能等级划分、国内外航天器智能信息系统研究现状等方面进行了介绍,结合国内航天器GNC系统研究现状,提出了下一代基于时间触发以太网(TTE)技术的航天器智能GNC系统体系架构,指出了需要研究的主要内容及关键技术,为航天器智能GNC系统的发展提供技术参考。     

Megha-Tropiques: mission planning,analysis, and operations

Climate in the tropics is primarily influenced by variations in energy and water budget exchanges in the land/ocean/atmosphere systems. The interaction of these systems with the general atmospheric circulation is still not fully understood – one of the reasons why weather forecasts and predictions of climatic events are less accurate. The Megha-Tropiques mission, an ISRO-CNES (Indian Space Research Organisation–Centre National d’Etudes Spatiales) collaborative programme, aims to study water cycle and energy exchanges in the tropics, and use the data in climate and meteorology models. Megha-Tropiques is part of the Global Precipitation Measurement Mission, which is an international network of satellites. Of the four payloads on board, MADRAS is jointly developed by ISRO and the French space agency, CNES; SAPHIR and SCARAB completely by CNES; and GPS-ROSA is obtained from TAS-I (Thales Alenia Space Italia, Milan, Italy). GPS-ROSA supplements the geophysical parameters of the other payloads for atmosphere modelling. Mission planning involved integrating and interrelating the efforts of space and ground systems in realizing the operational system that provides the satellite-based science data meeting the turnaround time (TAT). Pre-launch simulations involved usage of a software simulator as a tool for network tests, training of spacecraft operation personnel, and validating the spacecraft health-monitoring software. The required operations were performed to characterize the payloads as well as to calibrate the various attitude sensors of the spacecraft. This paper summarizes mission planning and analysis aiding spacecraft configuration, pre-launch mission simulations, launch and early-orbit operations, and the on-orbit operational guidelines for Megha-Tropiques.     

基于AHP的高职院校教学质量评价指标的分析与研究

教学质量评价是教学质量管理的重要手段,构建科学的、系统的、行之有效的教学质量评价体系和运行机制,对加强和提高教学质量具有重要意义。而教学质量评价指标的设定是教学评价中最基本和最重要的一个环节,本文利用AHP（层次分析法）对现行指标进行分析和改进,最终设定出一个比较公正、合理的教学评价指标,为教学质量评价体系提供了一个评教标准,并为教师提高教学质量水平提供了一定的依据。     

面向液体运载火箭的测发训练系统设计

针对运载火箭测发训练手段落后、单一的现状和运载火箭测发控系统装备化使用需求,突破火箭全真等效技术、交互式电子手册技术(IETM)、测发控故障注入技术等关键技术,基于某型号液体运载火箭构建实战化、实物化测发训练系统,通过岗位人员快速高效的培训考核,达到测发控岗位技术要求,具备运载火箭测发控参试能力,使参试人员由操作型向试验工程型转变,加快人才培养,提高发射场综合试验能力和发射成功率。     

Empirical analysis of safety-critical anomalies during operations

Analysis of anomalies that occur during operations is an important means of improving the quality of current and future software. Although the benefits of anomaly analysis of operational software are widely recognized, there has been relatively little research on anomaly analysis of safety-critical systems. In particular, patterns of software anomaly data for operational, safety-critical systems are not well understood. We present the results of a pilot study using orthogonal defect classification (ODC) to analyze nearly two hundred such anomalies on seven spacecraft systems. These data show several unexpected classification patterns such as the causal role of difficulties accessing or delivering data, of hardware degradation, and of rare events. The anomalies often revealed latent software requirements that were essential for robust, correct operation of the system. The anomalies also caused changes to documentation and to operational procedures to prevent the same anomalous situations from recurring. Feedback from operational anomaly reports helped measure the accuracy of assumptions about operational profiles, identified unexpected dependencies among embedded software and their systems and environment, and indicated needed improvements to the software, the development process, and the operational procedures. The results indicate that, for long-lived, critical systems, analysis of the most severe anomalies can be a useful mechanism both for maintaining safer, deployed systems and for building safer, similar systems in the future.     

A Multi-agent Based Evaluation Framework and Its Applications

The evaluation system is significant for assessment of technologies, experiments, energy cost and effectiveness, especially for the complicated engineering systems, such as energy systems, weapon systems and spacecraft systems. However, as engineering systems become more and more distributed and heterogeneous, evaluation frameworks need to be more universal, distributed and interactive. In this paper, we compare several typical evaluation frameworks and propose a novel evaluation framework based on multi-agent technology. We provide two case studies, indoor comfort system and technology assessment of spacecraft systems, respectively. The results show that the proposed framework can work efficiently.