| 尊敬的各位来宾、各位CIO： 大家好！ 我来自神舟五号的设计单位，很荣幸受到主办单位的邀请，在这里向各位汇报一下载人航天领域，特别是神舟飞船当中信息技术的运用，同时这次CIO年会也提供给我一个向大家学习的机会，希望各位对我们的工作给予指导和帮助。 神舟五号载人飞船的成功和飞行员的顺利返回，体现了我国综合国力的提高，也体现了我们科技水平的提高，这里包括信息技术的广泛运用，也凝聚了全国人民各个行业，包括IT业的支持。电子元器件、计算机、电路、软件等这些都离不开大家的支持，在成功的背后是全国各个研制单位的支持，是大力协同，集体智慧的结晶。 飞船是由13个系统组成，里面包括600多台设备，10万多只元器件，几十个符号。这里涉及到的工程领域包括计算机、控制、电子、通讯、网络等多个领域。飞船的飞行阶段分为上升段、运行段、返回段等多种工作模式，研制需要经过详细的方案论证、方案设置以及设备研制、总装、测试、大型试验以及发射等多个环节。 信息技术在飞船上的应用领域有几项。 第一，总体设计方面采取了系统工程的设计方法确定需求。我们把载人飞船的任务，结合中国的具体国情以及技术的发展水平和民族工业的发展水平，合理地进行任务的定位，确立了走中国自己的研究之路这个工作目标，进行系统工程的设计。对于总体方案的设计，我们追求的是跨越式的发展，美国和俄罗斯是在40年前实现载人飞船，我们不能跟着别人后面跑，我们只有靠自己自力更生，开创自己的独立自主的知识产权，才能建造中国自己的飞船。 第二，需求确立以后，我们以需求作为引导，确定飞船的配置和技术。飞船要在多个飞行任务段完成多个任务，所确定信息系统的架构要能够适应各个段联合起来工作，又能够分舱工作。飞船返回后首先要把飞行舱脱离。分开以后还要形成自己的飞行体系。 第三，根据信息量控制流能量流设计。根据计算机控制周期以及计算机的工艺模型，来确定计算机以及通讯网络的配置，不盲目追求高、新、快，强调整体的优化。在满足需求的前提下，把可靠性、成熟性放在第一位。 进行详细的信息流、控制流和能量流的规划。在这个规划当中，确定了飞船系统当中采取了分布式计算机系统结构，通讯方式采取多种结构的通讯方式，包括专用的通讯技术，这些技术的运用是根据不同种类的数据，不同关键等级的数据进行划分的。我们做了很多系统工具的备份，保证飞船的可靠性、安全性是我们设计的最高目标。系统当中的备份是必不可少的。在备份的同时有些关键功能。通过这些信息，航天员可以了解整个飞船的工作状态。另外，根据这些信息航天员能够做出判断，能够对地面发出指令，因此要有一个良好的界面。在信息显示当中我们用到的技术有显示器、数码多种便捷的方式，还用了语音视频通话以及数字化通讯设备，图象和话音都是数字技术。摄像机有两个，一个是物理摄像机，杨利伟坐在舱里的就是物理摄像机拍的，另外还有活动的摄像机。 当10月16号航天员杨利伟返回地面的时候，他很骄傲的说我为我们祖国高科技水平的发展而感到骄傲。 我们还重点抓了软件的设计。飞船当中有计算机智能化的设备，软件起了关键作用，如果关键出了一点问题，就会导致安全性的问题。这点从国外航天领域已经能发现。在软件研制伊始，曾经也验证了软件设备当中所存在的共性问题，是普遍存在的，自编自导，这种现象导致了我们航天设计只代表了个人的意见，不能体现集体的智慧。为了解决这个问题，我们采取了软件功能化的设计方法，引入国外先进的软件工程化的开发、管理方法，把相关的标准结合我们具体的实践，制定我们自己的实施细则，具体说，我们把需求分析、设置、软件的测试、配置等这些方面都分别由不同的队伍研制，强化测试，把软件测试要求做到100％，同时搭建软硬件的工作平台，进行各种模式下的动态测试，然后再跟硬件一起进行光感测试，最后通过模拟测试，才能把软件作为产品装到台上。 下面汇报一下信息技术在飞船测试方面的应用。 高可靠的平台需要高可靠、先进的、地面测试系统，这是检验、验证神舟飞船性能的关键。具体的做法是在设计阶段合理的根据飞船实际特点，合理的定位飞船的需求，包括飞船上下的数据量，综合测试系统选用的设备以及计算机网络规划，我们的底层 设备是面向底层的设计平台。中间和上层我们采用了先进的计算机网络以及服务器模式，计算机的网络体系，各个显示终端采取了工具化的图形显示软件，把这些相关的从设施、设备一直到计算机网络、显示终端集成到一起，形成了综合测试的系统，这个系统形成的是高可靠、稳定的系统。这个系统从96年建立以来，一直到现在完成了从神舟一号到五号的各项测试，在测试当中没有发现任何问题，体现了整体优化的先进性。在测试平台上，我们大量采用软件工具的方法，而不推荐开发自己的专用软件。软件工具我们创建了自动化测试平台，这个测试平台能够使飞船测试完全按照预定的程序实现，历次测试都按照固定的软件测试序列。 在测试平台架构里还引用了虚拟技术，把未来当中航天所看到的景象、数据以及其它信息都能依靠虚拟技术传回地面。另外对发现的异常现象，能够及时的提出报警和提示。 信息技术在日常的设计手段方面的应用。 我们采取空间飞行器集成化的设计与制造AVIDN系统，是我们用于设计阶段，在网上进行设计，先是审批、修改。这套系统平台还将综合其它的CD、CM系统。另外我们在仿真验证方面也大量采用了信息技术，包括控制系统仿真、航天员训练模拟系统，都是基于信息化平台建立的。 信息技术在载人航天领域的发展展望。 未来的航天系统，信息技术方面，一个是要发展高级在轨系统。比如说需要智能化的、综合的管理系统，这个管理系统能够自动进行能源的配置，根据现场的环境，空间实验室的环境情况调节整个环境控制，包括温度等等。另外对于不同方面的数据可以分类，对于日常数据进行处理，对于需要重点关注的，可以随时增加数据量。另外，把地面系统跟天上的系统采取一体化的控制模式，天上的小的信息系统跟地面网大的信息系 统组成完整的信息化系统，天上的只是一个网络系统当中小的系统，这样可以使得信息交换更加畅通无阻，在地面可以随时观察天上的数据。采用高速、宽带的光纤技术，对我们来讲比较大的优势是光纤的抗干扰。另外就是发展数据系统，使得我们的飞行器在天上任何一个地方我们都能时时看得见、摸得着。 信息系统在航天领域的应用，可以大大缩短我们的建设周期，提高测试能力，可以非常有力的保证航天领域的设置。 未来随着信息技术的发展，我相信信息技术必将会大力推动载人航天器的设计，同时载人航天器的设计也将会拉动信息技术的发展，这是一个互动的关系。我相信航天领域当中，信息系统还会有更多、更广的推动空间。作为信息系统的应用单位，我的体会是要在应用当中，把需求放在第一位，扎扎实实地做好需求分析，才能制定出适合你自己的解决方案，才能够在你的方案当中体现创新点，你才会受益，才会成功。 以上是我的粗浅认识，不妥之处请指教。 |
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