航天试验靶场试验指挥信息综合理系统研究* 九五重点科研资助项目
毛庆华** 毛庆华1963年出生硕士高级工程师研究方：军事航天系统仿真Email：Mao_qh@126com
（太原卫星发射中心测量部750004）
摘 文正研究建设航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统背景介绍系统总体结构部分功出系统实现时关键技术进步开发航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统奠定基础
关键词 航天试验靶场 试验指挥 信息 理系统
1 引言
航天试验项规模综合性强科研试验复杂巨系统通常航天器系统运载火箭系统面测试发射系统踪测控系统指挥控制系统时统通信系统气象保障系统勤务保障系统等组成着航天活动信息化军事化商业化迅猛发展传统航天试验理活动提出严峻挑战年发展美国俄罗斯欧洲航天局等航天国集团航天信息化建设组织理方面达较高水国航天试验指挥现代化程度信息化水相较低年国正完善建设航天试验指挥综合信息网充分利信息技术现代科技提高航天试验理效进步促进国航天事业稳步发展
文分析航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统功需求总体结构着重探讨该系统采网络技术仿真技术决策理等手段
2 系统需求功
目前国航天试验务组织指挥中然已应动化指挥监测手段手段较单试验信息（命令程序状态等）赖级指挥员口令调度信息反馈限必利现代化信息技术监测技术科学理手段实现试验信息资源理实时性享性性提高试验务组织理效性
系统基试验训练结合指挥理原计算机网络环境系统运行基础采分布式控制交互式仿真技术形式组成试验全程实施指挥控制－机系统实现试验务组织指挥试验信息汇集发送监控信息实时显示存贮处理指挥员汇集提供准确形象直观具决策意义试验数曲线图形电视实况规范试验指挥程序加强训练合练效果提高系统联调效率技术手段提高组织指挥水外通关设备状态数相关信息仿真处理进行工程仿真综合训练考虑系统功实现条件分阶段进行建设完善系统开发程中充分鉴吸收国外类系统先进验技术始终建设具先进性开放性性实性济性安全性易维护性扩充性系统终目标
3 系统结构方案
总体方案求：针试验指挥理设备类型分布范围广技术层次高信息量复杂等特点系统着实性强性高扩展性原进行系统总体设计
31 系统基组成
系统试验指挥网仿真训练网组成二网间通网桥互连试验指挥网系统软硬件构成拟通开放式计算机层网络环境分布式工作站结构形式组成
试验指挥网系统二层总线型分布式信息监测理系统分布式测控理系统般构造二三级系统功构成特点采三级理较合适第级（低级）：数台现场试验信息采集计算机系统构成现场测控级关单测站分完成系统信息采集控制务第二级：单测站信息传输计算机构成单测站监控传输级里套单测站分完成系统信息监控传送务第三级（高级）：指控中心监视显示系统构成系统综合理级
32系统硬件
系统结构复杂整系统现场数采集控制现场摄象图象传输通信网络卫通网指挥控制监测显示仿真处理等分系统组成该系统硬件环境台功配置计算机附属设备通二计算机局域网组成（图1示）
……
中心仿真机
单测站局域网
信息处理显示设备
路器
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 系统硬件构成
33 系统软件
根系统总体技术求具体功系统硬件基础软件系统采分布式处理集中控制处理相结合方式整系统软件集成环境VCVB媒体开发系统工具（Authorware）数库工具（FoxPro）等通编程工具Windows环境进行集中分步协式软件开发
系统软件功构成指挥控制通信理数采集监测处理系统仿真等软件子系统软件结构模型图2示
户接口
集中分布式综合开发环境
系统务调度
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
网络理
分系统
校飞务
信息监控处理
试验程仿真
训练仿真
障仿真
测站级理
前端级理
试验进程
安全控制
障诊断
计算机网络理
卫通网络理
图2 系统软件结构模型
部分软件功结构相互独立整系统运行时子系统受控中心控制软件子系统计划调度面象方式实现系统务调度运行
试验指挥网系统软件分三层次指控中心级测站级前端级级分功编制相应应软件进行模块化设计满足系统实时性性维修性等求设计成窗口图形化建模动运行分析程序控制信息传输处理综合环境系统仿真网络软件环境Ｗindows分布交互式媒体仿真开发环境基础仿真建模实验运行设备控制结果分析等功融体实现面象仿真应软件设计软件工程设计方法体种软件工具集成体设计成窗口图型化建模运行分析仿真环境
331 综合理级软件
系统务调度理运行相应程序务系统务理包括：系统联调指挥程序数通信程序系统联调仿真通信网络理辅助决策程序等
332 测站级软件
完成前端采集理应答指控中心理级命令时形成级务数库实现级工作信息实时监视软件功模块划分体综合理级相似
333 前端采集级(现场测控级)软件
分系统设置信息采集信息传输状态显示等功模块
334 仿真系统软件
仿真环境开发全面采面象技术开放式结构该环境提供户方便生成功模块建立仿真模型调试运行仿真结果分析半实物仿真数采集障诊断分析工作台包括功模块生成系统图形化建模系统仿真实验运行系统数分析处理系统仿真数库理系统系统仿真国编航天试验设备仿真象建立正确物理数学模型基础利面象仿真数学建模等技术航天试验组织实施全程工作原理真实直观表现出提供交互式仿真训练手段
335辅助决策软件
航天试验决策复杂性风险性决策理系统设计确立着眼长远总体证稳步推进分步实施指导思想集成式系统分布式网络环境技术托决策支持环境设计成分布式智化决策台包括机交互系统类模型库系统（包含模型库理系统）数库系统（包含数库理系统）控制调度系统等
该部分模块组成：数库理分系统方法库理分系统知识库理分系统模拟库理分系统模型库理分系统指挥命令输入出编辑模块试验文书处理模块试验数采集模块气象理信息处理显示模块图形户接口控制调度模块指挥效评估模块等中包括数库：基础数库（员实力库设备性库保障器械性库等）验知识库气象数库方案数库关障库等包括模型库：障模型库设备寿命预测模型库等
现数库容模块功介绍：
（1）基础数库
根国家信息化标准指挥动化现行国家军标准采分布式数库技术建立数编码格式存储方法统开放型数库
（2）验知识库
该库指挥决策评估重资料航天专家关航天试验综合知识验汇总条理化结构化适形式表示高新知识该系统知识库表示运产生式系统框架系统面象方法知识库容包括关航天试验全程组织指挥思想理策略种原方式方法航天力量部署配备开进展开等知识
（3）数库理系统
该系统航天试验需数库进行编辑录入删修改等
（4）模型库理系统
模型库存储关模型信息模型词典利系统较先进面象建模方法图形建模技术复杂建模程简化模型中包括关现代理决策种预测评价优化等模型
4 关键技术
技术途径采取选购部份流硬件产品包括接口板级产品开发应软件技术方法：运先进面象仿真技术高速采集技术信号处理技术计算机网络媒体技术指挥动化辅助决策技术等系统具指挥调度仿真运行障诊断辅助决策模拟训练等方位理功实现试验训练结合指挥理
41 计算机通信网络技术
系统采二局域网通网桥互连进行信息交换试验指挥网采路器分布域局域网互连进行信息传输时试验指挥网构成二层计算机网络求式工作特点济实性出发选位总线拓扑结构系统设计通开放式计算机网络环境分布工作站结构形式软件定难度般分布式系统建立计算机网络二者物理结构基相区高层软件分布式系统建立网络软件系统保证系统高度致性透明性
42 系统仿真技术
系统实现运面象仿真技术传统数字仿真技术基科学计算种数学模型中心仿真系统面程核心质系统认识方法转变适计算机符号处理模式
面象思想分析研究系统建模方式客观世界认识程致面象仿真中系统成象组成象独立实体象属性属性变化规律象操作完全封装象部外部作必须通象操作接口实现面象仿真系统运行通象间互相发送消息执行面象仿真理突破传统仿真方法观念建模程接然思维方式建立模型具扩充性重性利视化建模仿真环境建立
仿真系统中软件功模块实际仿真具体象应建模务仿真模块库中提供种功模块进行修改设置组合形成仿真模型面象仿真技术户仅利已功模块利功模块生成工具建立新功模块功模块建成仿真建模变较简单务创建控制组合删功模块该仿真系统基客户机服务器(ClientServer)方式局域网实现（图1示）该局域网采cs结构关系型数库作数处理中心服务器信息交换枢纽
43 决策理系统中应知识表示方法分类建模技术
决策理系统设计关键知识表示知识必须适形式表示出便计算机中储存检索修改实质知识表示关描述事物组约定般言知识表示形式：产生式系统语义网络框架系统阶谓词演算系统等系统设计采产生式系统框架系统知识表示初步运面象知识表示方法
航天试验知识库该领域知识存储器包含领域中事实（定公开知识）规（验型探索式知识）显然种型复杂知识库面象（Object—Oriented）方法学显式提供力图客观世界面目象概念程序设计者问题空间中象丰富特征较定义解空间象面象方法学构造软件系统知识系统较然反映思考问题方式面象方法学观点象形式定义四元组表示：
象∷
中关符号表示：
ID——象标识符 DS——数结构
MS——方法集合 MI——象消息接口
出面象系统中消息流统控制流数流实现象间联系唯途径面象知识表示语义网络框架系统更结构化知识表示法里象处理方法程调规知识推理框架结构信息继承推理等该模型中象间约束关系通象间继承关系象间发送消息方法实现特点：知识库模型结构化模块化利享重知识象封装性易实现分布行处理说明面象知识表示适合较型知识库开发维护
模型库表示运行控制模型方法关系问题等决策理系统实现难点探索角度系统设计中运数学方法工程方法航天试验务组织指挥设备寿命预测试验计划建设规划工程方案设计效评估质量评审性分析障诊断等涉决策问题复杂涉风险决策者偏等诸定性素根航天试验决策具体类型分设计决策模型库（决策树模型构件库模型等）现代理决策追求非绝意义优解相意义满意解关模型方法中选运筹学模糊数学系统科学神网络工智等种手段力争决策科学性实性
决策理系统开发台中Windows环境C++部份实现述模型（雷达设备障诊断分系统航天器安全控制分系统）提供基象建模原语视化交互式图形建模工具
5 结束语
提高航天试验靶场指挥动化水实现试验信息透明性传输效利作衡量航天试验靶场综合试验力重容实现国航天事业跨跃式发展重环节目前需断研究努力完善重点课题
文研究航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统目前已进入初步实阶段较实现系统功需求提高航天试验靶场信息化水实现航天试验程科学决策效理理实践进步探索
参考文献
1 Zeigler P Hierarchical Modeler Discreteevent Modeling in an Objectoriented Environment Simulation 198749(1)：120185
2 熊光楞等 先进仿真技术仿真环境 国防工业出版社 1997年2月出版 7890
3 陈文伟等 决策支持系统新结构体系 理科学学报 1998 (3)
4 常显奇 航天试验指挥学 解放军出版社 1997年5月出版 110154
5 周健 网络互联技术基础 民邮电出版社 1998年11月出版 7598
6 新贵 知识处理专家系统 国防工业出版社 1996年8月出版 93112
Research on Test Command and Generation Information Management System of Spaceflight Trial Launching Site
Mao qinghua
(Taiyuan Satellite Launching Center of China 750004)
Abstract This paper is in the background of test command and generation information management system of spaceflight trial launching site it introduces the total structure of the system and function of chief section then promotes some key technology Thus it lays a foundation for the system’s more development
Keywords Spaceflight Trial Launching Site System Test Command Information Management System
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毛庆华** 毛庆华1963年出生硕士高级工程师研究方：军事航天系统仿真Email：Mao_qh@126com
（太原卫星发射中心测量部750004）
摘 文正研究建设航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统背景介绍系统总体结构部分功出系统实现时关键技术进步开发航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统奠定基础
关键词 航天试验靶场 试验指挥 信息 理系统
1 引言
航天试验项规模综合性强科研试验复杂巨系统通常航天器系统运载火箭系统面测试发射系统踪测控系统指挥控制系统时统通信系统气象保障系统勤务保障系统等组成着航天活动信息化军事化商业化迅猛发展传统航天试验理活动提出严峻挑战年发展美国俄罗斯欧洲航天局等航天国集团航天信息化建设组织理方面达较高水国航天试验指挥现代化程度信息化水相较低年国正完善建设航天试验指挥综合信息网充分利信息技术现代科技提高航天试验理效进步促进国航天事业稳步发展
文分析航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统功需求总体结构着重探讨该系统采网络技术仿真技术决策理等手段
2 系统需求功
目前国航天试验务组织指挥中然已应动化指挥监测手段手段较单试验信息（命令程序状态等）赖级指挥员口令调度信息反馈限必利现代化信息技术监测技术科学理手段实现试验信息资源理实时性享性性提高试验务组织理效性
系统基试验训练结合指挥理原计算机网络环境系统运行基础采分布式控制交互式仿真技术形式组成试验全程实施指挥控制－机系统实现试验务组织指挥试验信息汇集发送监控信息实时显示存贮处理指挥员汇集提供准确形象直观具决策意义试验数曲线图形电视实况规范试验指挥程序加强训练合练效果提高系统联调效率技术手段提高组织指挥水外通关设备状态数相关信息仿真处理进行工程仿真综合训练考虑系统功实现条件分阶段进行建设完善系统开发程中充分鉴吸收国外类系统先进验技术始终建设具先进性开放性性实性济性安全性易维护性扩充性系统终目标
3 系统结构方案
总体方案求：针试验指挥理设备类型分布范围广技术层次高信息量复杂等特点系统着实性强性高扩展性原进行系统总体设计
31 系统基组成
系统试验指挥网仿真训练网组成二网间通网桥互连试验指挥网系统软硬件构成拟通开放式计算机层网络环境分布式工作站结构形式组成
试验指挥网系统二层总线型分布式信息监测理系统分布式测控理系统般构造二三级系统功构成特点采三级理较合适第级（低级）：数台现场试验信息采集计算机系统构成现场测控级关单测站分完成系统信息采集控制务第二级：单测站信息传输计算机构成单测站监控传输级里套单测站分完成系统信息监控传送务第三级（高级）：指控中心监视显示系统构成系统综合理级
32系统硬件
系统结构复杂整系统现场数采集控制现场摄象图象传输通信网络卫通网指挥控制监测显示仿真处理等分系统组成该系统硬件环境台功配置计算机附属设备通二计算机局域网组成（图1示）
……
中心仿真机
单测站局域网
信息处理显示设备
路器
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 系统硬件构成
33 系统软件
根系统总体技术求具体功系统硬件基础软件系统采分布式处理集中控制处理相结合方式整系统软件集成环境VCVB媒体开发系统工具（Authorware）数库工具（FoxPro）等通编程工具Windows环境进行集中分步协式软件开发
系统软件功构成指挥控制通信理数采集监测处理系统仿真等软件子系统软件结构模型图2示
户接口
集中分布式综合开发环境
系统务调度
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
网络理
分系统
校飞务
信息监控处理
试验程仿真
训练仿真
障仿真
测站级理
前端级理
试验进程
安全控制
障诊断
计算机网络理
卫通网络理
图2 系统软件结构模型
部分软件功结构相互独立整系统运行时子系统受控中心控制软件子系统计划调度面象方式实现系统务调度运行
试验指挥网系统软件分三层次指控中心级测站级前端级级分功编制相应应软件进行模块化设计满足系统实时性性维修性等求设计成窗口图形化建模动运行分析程序控制信息传输处理综合环境系统仿真网络软件环境Ｗindows分布交互式媒体仿真开发环境基础仿真建模实验运行设备控制结果分析等功融体实现面象仿真应软件设计软件工程设计方法体种软件工具集成体设计成窗口图型化建模运行分析仿真环境
331 综合理级软件
系统务调度理运行相应程序务系统务理包括：系统联调指挥程序数通信程序系统联调仿真通信网络理辅助决策程序等
332 测站级软件
完成前端采集理应答指控中心理级命令时形成级务数库实现级工作信息实时监视软件功模块划分体综合理级相似
333 前端采集级(现场测控级)软件
分系统设置信息采集信息传输状态显示等功模块
334 仿真系统软件
仿真环境开发全面采面象技术开放式结构该环境提供户方便生成功模块建立仿真模型调试运行仿真结果分析半实物仿真数采集障诊断分析工作台包括功模块生成系统图形化建模系统仿真实验运行系统数分析处理系统仿真数库理系统系统仿真国编航天试验设备仿真象建立正确物理数学模型基础利面象仿真数学建模等技术航天试验组织实施全程工作原理真实直观表现出提供交互式仿真训练手段
335辅助决策软件
航天试验决策复杂性风险性决策理系统设计确立着眼长远总体证稳步推进分步实施指导思想集成式系统分布式网络环境技术托决策支持环境设计成分布式智化决策台包括机交互系统类模型库系统（包含模型库理系统）数库系统（包含数库理系统）控制调度系统等
该部分模块组成：数库理分系统方法库理分系统知识库理分系统模拟库理分系统模型库理分系统指挥命令输入出编辑模块试验文书处理模块试验数采集模块气象理信息处理显示模块图形户接口控制调度模块指挥效评估模块等中包括数库：基础数库（员实力库设备性库保障器械性库等）验知识库气象数库方案数库关障库等包括模型库：障模型库设备寿命预测模型库等
现数库容模块功介绍：
（1）基础数库
根国家信息化标准指挥动化现行国家军标准采分布式数库技术建立数编码格式存储方法统开放型数库
（2）验知识库
该库指挥决策评估重资料航天专家关航天试验综合知识验汇总条理化结构化适形式表示高新知识该系统知识库表示运产生式系统框架系统面象方法知识库容包括关航天试验全程组织指挥思想理策略种原方式方法航天力量部署配备开进展开等知识
（3）数库理系统
该系统航天试验需数库进行编辑录入删修改等
（4）模型库理系统
模型库存储关模型信息模型词典利系统较先进面象建模方法图形建模技术复杂建模程简化模型中包括关现代理决策种预测评价优化等模型
4 关键技术
技术途径采取选购部份流硬件产品包括接口板级产品开发应软件技术方法：运先进面象仿真技术高速采集技术信号处理技术计算机网络媒体技术指挥动化辅助决策技术等系统具指挥调度仿真运行障诊断辅助决策模拟训练等方位理功实现试验训练结合指挥理
41 计算机通信网络技术
系统采二局域网通网桥互连进行信息交换试验指挥网采路器分布域局域网互连进行信息传输时试验指挥网构成二层计算机网络求式工作特点济实性出发选位总线拓扑结构系统设计通开放式计算机网络环境分布工作站结构形式软件定难度般分布式系统建立计算机网络二者物理结构基相区高层软件分布式系统建立网络软件系统保证系统高度致性透明性
42 系统仿真技术
系统实现运面象仿真技术传统数字仿真技术基科学计算种数学模型中心仿真系统面程核心质系统认识方法转变适计算机符号处理模式
面象思想分析研究系统建模方式客观世界认识程致面象仿真中系统成象组成象独立实体象属性属性变化规律象操作完全封装象部外部作必须通象操作接口实现面象仿真系统运行通象间互相发送消息执行面象仿真理突破传统仿真方法观念建模程接然思维方式建立模型具扩充性重性利视化建模仿真环境建立
仿真系统中软件功模块实际仿真具体象应建模务仿真模块库中提供种功模块进行修改设置组合形成仿真模型面象仿真技术户仅利已功模块利功模块生成工具建立新功模块功模块建成仿真建模变较简单务创建控制组合删功模块该仿真系统基客户机服务器(ClientServer)方式局域网实现（图1示）该局域网采cs结构关系型数库作数处理中心服务器信息交换枢纽
43 决策理系统中应知识表示方法分类建模技术
决策理系统设计关键知识表示知识必须适形式表示出便计算机中储存检索修改实质知识表示关描述事物组约定般言知识表示形式：产生式系统语义网络框架系统阶谓词演算系统等系统设计采产生式系统框架系统知识表示初步运面象知识表示方法
航天试验知识库该领域知识存储器包含领域中事实（定公开知识）规（验型探索式知识）显然种型复杂知识库面象（Object—Oriented）方法学显式提供力图客观世界面目象概念程序设计者问题空间中象丰富特征较定义解空间象面象方法学构造软件系统知识系统较然反映思考问题方式面象方法学观点象形式定义四元组表示：
象∷
中关符号表示：
ID——象标识符 DS——数结构
MS——方法集合 MI——象消息接口
出面象系统中消息流统控制流数流实现象间联系唯途径面象知识表示语义网络框架系统更结构化知识表示法里象处理方法程调规知识推理框架结构信息继承推理等该模型中象间约束关系通象间继承关系象间发送消息方法实现特点：知识库模型结构化模块化利享重知识象封装性易实现分布行处理说明面象知识表示适合较型知识库开发维护
模型库表示运行控制模型方法关系问题等决策理系统实现难点探索角度系统设计中运数学方法工程方法航天试验务组织指挥设备寿命预测试验计划建设规划工程方案设计效评估质量评审性分析障诊断等涉决策问题复杂涉风险决策者偏等诸定性素根航天试验决策具体类型分设计决策模型库（决策树模型构件库模型等）现代理决策追求非绝意义优解相意义满意解关模型方法中选运筹学模糊数学系统科学神网络工智等种手段力争决策科学性实性
决策理系统开发台中Windows环境C++部份实现述模型（雷达设备障诊断分系统航天器安全控制分系统）提供基象建模原语视化交互式图形建模工具
5 结束语
提高航天试验靶场指挥动化水实现试验信息透明性传输效利作衡量航天试验靶场综合试验力重容实现国航天事业跨跃式发展重环节目前需断研究努力完善重点课题
文研究航天试验靶场系统试验指挥信息综合理系统目前已进入初步实阶段较实现系统功需求提高航天试验靶场信息化水实现航天试验程科学决策效理理实践进步探索
参考文献
1 Zeigler P Hierarchical Modeler Discreteevent Modeling in an Objectoriented Environment Simulation 198749(1)：120185
2 熊光楞等 先进仿真技术仿真环境 国防工业出版社 1997年2月出版 7890
3 陈文伟等 决策支持系统新结构体系 理科学学报 1998 (3)
4 常显奇 航天试验指挥学 解放军出版社 1997年5月出版 110154
5 周健 网络互联技术基础 民邮电出版社 1998年11月出版 7598
6 新贵 知识处理专家系统 国防工业出版社 1996年8月出版 93112
Research on Test Command and Generation Information Management System of Spaceflight Trial Launching Site
Mao qinghua
(Taiyuan Satellite Launching Center of China 750004)
Abstract This paper is in the background of test command and generation information management system of spaceflight trial launching site it introduces the total structure of the system and function of chief section then promotes some key technology Thus it lays a foundation for the system’s more development
Keywords Spaceflight Trial Launching Site System Test Command Information Management System
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