NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低，一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发操作费用。     

现有技术在航天发射场的重用

制订了一项靶场标准化和自动化(RSA)计划,以彻底改造美国空军司令部的靶场:佛罗里达州卡纳维拉尔角空军站的东靶场和加利福尼亚州范登堡空军基地的西靶场。作为该现代化计划的一部分,现在正研究几项新技术,旨在提高性能,降低操作和维护费用。其中几项技术有望减少这些靶场发射运载火箭的费用,改变靶场外测的格局。 RSA计划准备分三个阶段进行。第一阶段于1993年由空间和导弹系统中心与哈里斯     

为使操作费用最佳化的地面部分重用

航天任务的操作费用占整个任务费用的１０￣１５％，为了使正常操作的费用最低，并尽量延长实用卫星的寿命，从而增加总任务投资的回报，探讨地面部分设计方案最佳化方法越来越重要。本文介绍了欧空局在一系列任务地面部分开发和操作方面的经验，以证明可在直接重用，采用通用部件和任务专门开发之间正确折衷，实现最小风险开发并使操作费用最佳化。     

NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低,一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发和操作费用。 NASA总部通信与数据系统部用以解决该难题的一个策略是其任务操作控制结构(MOCA)项目。该项目的技术方面授权哥达德航天中心(GSFC)的任务操作部(MOD)负责。MOCA将开发出一种任务控制与数据获取结构及可支持标准,以引导未来卫星和GSFC的任务控制设施的开发。该结构将降低对全天24小时操作的需求,实现飞行与地面软件组件在不同任务间的高级别重复应用,并通过实现相应功能从地面到卫星的转移来增强整个系统的适应能力。 最终的结果是为GSFC自己开发的卫星的星地系统接口设计形成一种确定的方式,以及包括数据结构、接口和协议等在内的端一端卫星控制过程的规范。这些方式和规范都适宜于包含在对未来的空间卫星的征购文件中。如在征购文件中飞行软件核作为政府提供设备供给的话,将可得到开发和维护。 本文介绍了MOCA项目,包括其当前状态和未来结果。     

实现多任务低费用测控服务的探讨

降低航天任务费用，提高航天任务的效费比是多年来各航天大国研究的重点，低费用空间操作是其中的一个重要部分。NASA提出的“更小、更快、更廉、更好”，成为各国实施低费用航天计划的指导方针。在提高卫星操作的交通方面也出现了许多新的概念和思路，如“功能最小化原则”。在技术上，低费用小型化地面站更受到市场欢迎；大力提高星上自主能力已成为小卫星的重要发展方向；地面站的联网与互操作成为实施空间操作服务的必然结果；标准化的推进，面向用户的商业化运作模式和现代管理思想等所有这些措施都体现了以更低的费用提供高质量卫星操作服务的宗旨。本文较为全面地分析了可有效降低测控操作费用的技术途径，在此基础上结合我国的具体情况，提出了一些改进、提高我国测控系统多任务低费用测控服务能力的总体思路，为我国测控系统的长远发展规划提供一些参考意见。     

为可重用地面监控系统开发可组配技术

监控设备(CMU)采用可组配软件技术,实现航天器的实时遥控、遥测处理、仿真、数据获取、数据归档和地面操作的自动化。下列监控系统正准备采用这种基本技术:移动式空间站检测系统;生命保障系统;空间站后勤运输系统;单级火箭技术计划中Delta特快飞机(SX-2)的地面系统。 CMU大量采用商用技术来提高能力,降低开发和寿命期成本。根据有效载荷地面操作合同,麦克唐纳·道格拉斯空间和国防系统正在为NASA肯尼迪航天中心的实时系统实验室开发新的方案和技术。实时系统实验室的第二项任务是开发和利用先进的软件开发方法。     

小型科学卫星的地面站

为使小型科学卫星计划的总费用保持低水平,必须尽量降低地面站操作和支持费用。不仅要求操作和支持本身低费用,还要求地面站硬件以及与卫星任务有关的软件的开发也如此。Rutherford Appleton实验室(RAL)最近在IRAS和AMPTE国际卫星工程的经验已证明利用国家小型设施可以实现低费用目标。本文介绍了RAL的设施以及研究软/硬系统模块化、可靠性和少量高水平专业操作人员的不同关系而降低成本的各种方法。     

低成本自动化航天测控中心发展设想

随着航天发射任务越来越频繁，航天任务的开销越来越大，以前采用的高投入大规模的航天试验方式越来越不能适应形势的发展。为此航天任务的各相关系统都面临降低成本的压力，航天测控中心作为航天任务的重要部分也面临降低操作费用及减少人员参与的要求。操作自动化是解决这个问题的一个较好的方法。另外，由于测控中心与外网连接的需求越来越明显，安全问题就成为了必须首先解决的问题。     

小型科学卫星的地面站

为使小型科学卫星计划的总费用保持低水平，必须尽量降低地面站操作和支持费用。不仅要求操作和支持本身低费用，还要求地面站硬件以及与卫星任务有关的软件的开发也如此。Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ａｐｐｌｅｔｏｎ实验室（ＲＡＬ）最近在ＩＲＡＳ和ＡＭＰＴＥ国际卫星工程的经验已证明利用国家小型设施可以实现低费用目标。本文介绍了ＲＡＬ的设施以及研究软／硬系统模块化、可靠性和少量高水平专业操作人员的不同关系而降低成本的各     

指挥中心STS轨道器各系统飞行监视操作自动化

约翰逊航天中心任务操作部的主要任务是为空间运输系统提供地面保障和训练宇航员。随着轨道器飞行频度增加，而且航天计划日益成为国家的科技实用资源，用现有方法和设施提供高质量的保障，产品以及宇航员训练面临着极其严峻的挑战，为此正在进行几项工作，通过应用自动化技术（特别是在遥测监视和分析领域）减轻目前在训练有素的操作人员肩上的重担，利用由操作人员设计和开发的软件，分阶段引进多任务分布式工作站的工程也在顺利进     

无人机控制站交互性操作的标准化接口技术

虽然无人机的设计已基本实现了模块化和标准化,但对无人机的地面控制甚至无人机各系统间的交互操作性还很弱,为此,以美国为首的北约组织在大量研究的基础上,开发了非专利的无人机控制站交互性操作的标准化接口———STANAG 4586标准化接口。本文基于有关资料,对STANAG 4586标准化接口技术的开发背景、实用结构、有效荷载控制、任务信息、网络环境和告警检测系统等几个方面进行了简要介绍。     

实现自动化任务操作的面向agent方法

在规划下一代卫星操作控制中心(MOCC)过程中,可望越来越多地利用新的、基于知识的技术。 本文将介绍面向agent(代理人)方法在实现卫星自动化操作中的率先应用。文中概述了此项技术,讨论了当前正在调研并制作样机的一些实用工作环境。目前的重点是开发一套简单的用户机制,使操作人员可以实时地建立软件agent,以辅助其完成一些常见的、劳动密集型操作任务。这些操作任务包括:日常数据处理和信息管理功能;综合分析复杂数据/信息集并剔除错误信息,增强航天器分析员/操作员快速识别、分析和排除航天器异常的能力;提取常见故障的特征量,提高例行监视和趋势分析的能力;在关键性机动过程中监视航天器的变化情况,以增强系统支持非常规操作的能力,而不需要临时增加人员。 正在开发一个基于agent的试验平台。利用该平台,我们可以:①更加清楚地理解应用面向agent技术来支持任务操作高度自动化的难度;②掌握在任务操作环境中正确采用agent技术所带来的全部益处。正在研制的试验平台将为“探测者平台(EP)/极紫外探测者(EUVE)飞行操作组(FOT)”完成部分数据管理和报表生成功能。本文将简述面向agent的技术,并详细介绍此试验平台的操作方案。     

指控中心STS轨道器各系统飞行监视操作自动化

约翰逊航天中心任务操作部(MOD)的主要任务是为空间运输(STS)系统提供地面保障和训练宇航员。随着轨道器飞行频度增加,而且航天计划日益成为国家的科技实用资源,用现有方法和设施提供高质量的保障、产品以及宇航员训练面临着极其严峻的挑战。为此正在进行几项工作,通过应用自动化技术(特别是在遥测监视和分析领域)减轻目前压在训练有素的操作人员肩上的重担。利用由操作人员设计和开发的软件,分阶段引进多任务分布式工作站的工程也在顺利进行。确立了一种用户开发样机的新概念,样机与现有集中式监视系统同时工作,相互参照评价,然后分阶段投入实用。从概念提出到样机移交,用户和开发者的广泛参与可确保评价、改进,以及最重要的——验收高度成功。     

实现自动化任务操作的面向agent方法

在规划下一代卫星操作控制中心（ＭＯＣＣ）过程中，可望越来越多地利用新的、基于知识的技术。本文将介绍面向ａｇｅｎｔ（代理人）方法在实现卫星自动化操作中的率先应用。文中概述了此项技术，讨论了当前正在调研并制作样机的一些实用工作环境。目前的重点是开发一套简单的用户机制，使操作人员可以实时地建立软件ａｇｅｎｔ，以辅助其完成一些常见的、劳动密集型操作任务。这些操作任务包括：日常数据处理和信息管理功能；综合分     

介绍“标准化检查程序表”

对图样进行标准化检查是促进标准贯彻,提高标准化程度、保证图样和产品质量的有效措施,也是了解标准贯彻情况、发现标准化工作的差距,寻找标准化工作的新课题的一个良好机会。因此,认真做好图样标准化检查是搞好标准化工作的一项重要任务。     

DELMIA在某民机前货舱门装配仿真中的应用

在现代自动化作业系统中,操作和管理的大多是一些复杂系统和各种数字化设备,这对操作人员观察周围环境和完成精准操作任务的要求很高。通过人机工程技术分析,可以对这些复杂、易错的任务逐个分析,合理分配注意力、安排操作顺序,既减轻操作人员的工作负荷又避免出错,切实提高人机工效。     

驾驶舱机组人员自动化系统项目综述

随着自动化技术的广泛发展和应用,驾驶舱实现无人化将成为未来发展的趋势。但现阶段自主技术 的发展和安全性水平使得军用直升机的驾驶飞行仍需飞行员的参与控制。而且,受飞行员生理极限等因素的限 制,有人直升机在作战时间、出动架次等方面存在很多局限。为此,美国国防部及工业界积极开发自主技术。 “驾驶舱机组人员自动化系统（ALIAS）”项目就是其中之一。该项目将自主技术用于现役的有人驾驶飞机, 降低机组人员的工作负荷和提高安全性,同时减少执行任务的机组人员的数量。该项目经飞行演示验证在一定 程度上缓解了飞行员的工作强度。     

任务复杂度对自动化意识的影响

现代飞机驾驶舱的高度自动化容易导致飞行员对自动化的自满和依赖,进而降低飞行员的自动化意识。自动化意识失效是飞机事故征候和事故的主要影响因素之一。通过研究任务复杂度对自动化意识的影响以及自动化意识失效的原因后发现,高复杂度任务下的自动化意识失效概率显著高于低复杂度任务,对自动化的注意力分配不足和自动化自满是高复杂度任务下自动化意识失效的两个主要原因。研究表明,在高负荷阶段,如果自动化失效,人难以在短期内发现自动化失效和作出有效响应。因此,增强自动化意识是维持航空安全的重要保障。     

DARA就小卫星利用商业卫星通信系统传递数据的概念性研究结果

国家对航天计划的预算要求航天工程低成本和高效费比。德国航天局（ＤＡＲＡ）规定了一项指标，通过综合利用新概念来减少小卫星的开发和操作费用。ＤＡＲＡ提出一项研究课题，研究利用现有或即将建成的商业卫星通信系统来减少小卫星操作费用的替力，本文就介绍该项研究的成果。设想了多种数据传输方案，分析了低轨小卫星（科学）和下列通信卫星星座之间的几种方案：ａ）低轨通信卫星，即铱和全球星系统；ｂ）中轨卫星，即ＩＣＯ系统     

新机研制中的标准化工作

新机研制中的标准化工作闫清德（六○八研究所）我所每年都承担近十项新矾研制任务，这些任务大多都处于不同的研制阶段。为适应多机型研制工作的需要，提高新机标准化水平，我所重点抓了以下几方面标准化工作。１．在论证阶段建立新机标准化工作系统标准化室主任和新机总...