航天技术基础范例6篇

航天技术基础

航天技术基础范文1

所有这些努力都是为了最终的第三步――2022年前后将建成的在轨运营10年以上的中国空间站。

在中国载人航天工程副总设计师王忠贵看来,这些成就绝不是终点,而是中国载人航天征程的新起点。

这位1961年生于内蒙古的航天人,曾任中国载人航天工程办公室工程总体技术局副局长、局长,现任中国载人航天工程副总设计师、探月工程(二期)副总设计师。

他长期从事航天测控总体和载人航天工程总体工作,在测控通信、航天工程总体设计等领域的学术理论和工程实践方面有较深造诣,是目前我国载人航天和探月两大工程的飞控技术带头人。

2008年、2009年,王忠贵分获载人航天工程突出贡献者、探月工程突出贡献者奖章。

在伴随中国载人航天事业的18年里,他参与并见证的不仅是中国航天事业的成就,还有中国一日千里的基础制造业和信息化产业――正是整个国家的支持和发展,才造就了中国载人航天事业独一无二的发展速度。

日前,《望东方周刊》专访了王忠贵,解读中国载人航天工程的自主创新之路。

中央决策和人民支持成就载人航天

《望东方周刊》:你从事载人航天工作十余年,如何看待中国在这个领域不断取得成功的原因?

王忠贵:我1997年调入中国载人航天工程办公室,开始从事载人航天工程总体工作。这些年,先后参加和见证了从“神舟一号”到“神舟十号”的历次任务。担任交会对接任务论证组组长,组织了总体方案论证,明确了研制“天宫一号”作为目标飞行器,与“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”3艘飞船对接,突破交会对接技术的方案。通过这些年的工作,我有很多感受。

一是中央的战略决策和有力支持是工程顺利实施和取得重大成就的根本。党中央、国务院、中央军委始终关注工程进展,“三步走”战略每一步的实施和重要节点,中央都要专题听汇报、研究部署。正是中央的正确决策和有力支持,才使我们坚定信念、攻坚克难,调动各方力量,取得今天这样的成就。

二是全国人民的大力支持是工程发展的动力。载人航天工程立项后,无论是国家部委还是地方政府,无论是老科学家还是在校学生,无论国内民众还是海外侨胞,对工程都给予了极大的关心和支持。这些关心和支持是我们的强大精神动力。

三是载人航天工程队伍事业心强、勇于创新、成长快。经过22年的努力,我们攻克了一大批具有自主知识产权的核心关键技术,形成了一整套严谨科学的重大工程管理体系,突破和掌握了天地往返、出舱活动、交会对接三大载人航天关键技术,培育了载人航天精神,取得了举世瞩目的综合效益,奠定了后续发展的坚实基础。

特别可贵的是,在工程实施中,我们在战略层面抓人才队伍建设,依托重大工程培养了一支能够站在世界科技前沿、勇于开拓创新的高素质科技人才队伍,实现了航天人才队伍的新老交替。

只有立足创新才能赶超国际

《望东方周刊》:我国载人航天工程是在没有外部帮助的情况下起步发展起来的,初期在国产化方面有哪些主要困难和挑战?

王忠贵:我国载人航天工程从立项开始就立足自主创新,加强总体设计,积极推动国产化。当时面对的主要困难,一是载人航天对性能要求高,而国内基础相对薄弱;二是载人航天对可靠性要求高,而国内部分产品质量相对不稳定。

我们面对的最大挑战是设计和制造出总体性能好的飞船,为此采取了一些办法和举措。一是确定合理的工程规模、进度和指标。既有较高起点以实现后发优势,又不盲目求大、求快、求高。

二是加强总体方案优化设计和递进发展。以一型飞船为基础不断完善,完成单人单天、多人多天、空间出舱、交会对接等不同阶段的任务,每一阶段都有前一阶段打下的坚实基础。这种递进式发展保证了设计和工艺不断成熟,质量和可靠性不断增长。

三是始终突出自主创新意识。得有自己的认识,不能照搬照抄别人。只有立足国内自主创新,才能面向国际,赶超国际。

另一个最大挑战是如何保证质量和可靠性。一靠工业基础和大协作。国内材料、电子、机械、纺织等相关行业全力提供配套支持,针对我们的需求进行研制攻关,并为我们筛选性能最好最稳定的产品。例如“飞天”舱外航天服的面料,就是中国纺织工业协会组织全国多家纺织企业为工程专门研制的。

二靠工程设计。我们的飞船、火箭在关键部位采用了大量冗余设计,降低了对特定单个元器件的要求,确保了整体质量和可靠性。

三靠工程管理。载人航天的管理体系在质量和可靠性方面极其严格,狠抓质量问题归零,狠抓可靠性增长,最大限度地把问题暴露在地面、解决在起飞前。

《望东方周刊》:现在我国已是世界上仅有的三个能独立实施载人航天计划的国家之一,其中关键因素有哪些?

王忠贵:我认为,自主创新是实现我国载人航天跨越式发展的关键和根本途径。自主创新要选择合理的路径和优化的目标。我们的目标是,瞄准世界先进技术,实现整体性能优化,体现中国特色,确保工程一起步就有强劲的后发优势。

所以,在最能代表载人航天基础能力的载人飞船上,我们直接从三舱段飞船搞起。“神舟”飞船不但具备“联盟”飞船的功能,而且还有轨道舱留轨利用能力。航天员返回地面后,轨道舱还能够留在太空继续运行,完成各种空间科学试验。

这一自主创新,大大提高了“神舟”飞船的综合效益。经过十多年的发展,“神舟”飞船日趋完善,不但可以运送航天员和部分有效载荷在天地间往返,还具备了支持空间出舱和交会对接的能力,其基本设计从早期突破技术的阶段一直可以使用到空间站在轨运营甚至更长时间,这就是合理选择技术创新目标带来的好处。

自主产品经受住了考验

《望东方周刊》:前面你讲到保证产品质量和可靠性要靠工业基础和大协作。我国的工业基础为载人航天工程提供了什么样的有效支撑?

王忠贵:工业基础体现在设计和制造上,核心是国产化。在重视发展路径自主创新的同时,我们十分重视飞行产品和地面设备国产化工作。事实上,没有关键部件、元器件、大型试验设备的国产化作支撑,重大科技工程就很难谈得上自主。

在系统体系设计上,我们把提高国产化水平作为大系统设计中要考虑的重要工作。如即将建成的海南发射场,其信息化网络体系,包括服务器、工作站、路由器、磁盘阵列、操作系统、应用软件等,几千个信息节点,从顶层设计上立足国产化,完全采用国产设备和软件,在国内各主要信息厂商积极参与下,目前已进入竣工验收阶段。

在飞行产品研制上,实现特定功能的单机是飞行产品研制的重要环节,其国产化水平十分重要。在交会对接任务中,对接机构和交会对接测量敏感器是关键设备,技术复杂、难度大、可靠性要求高,是引进还是自研,起初意见各异。最后我们统一了意见,决定自主研制,因为只有突破了这两项关键技术,才能说真正突破和掌握了交会对接的关键技术。

最终,我们自主研制成功了能够在一两秒内完成几十个联动控制动作的交会对接机构,自主研制成功了满足高精度、轻质量、低功耗,适应严酷工作环境条件的交会对接测量敏感器,确保了首次无人交会对接任务的圆满成功,填补了国内空白,达到了世界先进水平。

在地面设备设施上,为了测试交会对接机构,我们建设了大型的六自由度综合试验台。当时俄罗斯专家认为,中国建这个台需要三年,而调试好需要更多时间,认为应该引进。但我们下定决心自己干,联合国内多家单位集智攻关,在设计和工艺上取得了多项创新,在较短时间内建成了被专家评价为世界水平最高的综合试验台。

在信息体系建设上,载人航天工程十几万人的研制队伍、上千家参研参试单位、遍布全球和太空的设施设备,相互联系紧密复杂,呈现出鲜明的巨系统特征,研制建设和飞行任务过程中的信息化十分重要。同时,信息技术还提供了工程设计、验证的新手段,通过模拟仿真将大量问题由后验发现改变为先验发现,加深了我们对理论和实践的认识,提高了工程的可靠性和安全性。

例如,交会对接任务中,我们和联想集团共建了载人航天总体仿真实验室,对“天宫一号”和“神舟”飞船交会对接的飞行控制,进行了大量的仿真计算和复核。联想提供的国产高性能服务器集群连续进行了长时间高密度的航天动力学计算,工作站网络也同步完成各种参数动态设置和可视化计算等工作,有效地预先验证了设计的正确性和各系统配合的协调性,确保了飞行任务圆满完成。

这些年,随着我国工业基础的快速发展,满足要求、可供选择的国产高性能产品越来越丰富,性能优势、服务优势越来越明显。自主产品已在载人航天、探月工程等各种复杂的重大工程中经受了全面考验,能够更大程度地满足航天产业需求。

载人航天必然向深空发展

《望东方周刊》:目前很多声音认为,我国也应该学习国外,通过产业化推进科技创新而支持载人航天工程这类高技术项目。你如何看待载人航天的前景和挑战?

王忠贵:据有关资料统计,全球航天产业2013年销售额已达3100亿美元,是10年前的近三倍。其中,在通信广播、地理信息、导航定位等产业方向,航天技术都是相关产业圈的核心,产业化和科技创新形成了良好的互动。

与此同时,近年来,传统的航天工业、主要是火箭和航天器制造业,还出现了马斯克这样的新参与者,从资金来源、技术思路、管理模式等方面大胆创新,已经深刻地影响到世界航天的发展和未来走向。

目前,载人航天由于门槛比较高,可靠性要求高,体现国家的综合实力,还主要是各国政府主导,同时带动整个航天领域的技术发展。

随着航天技术日趋成熟,产业化推进、科技和管理创新,一定会促进载人航天向更高、更远、更经济、更安全、更快速的方向发展。我认为,近地空间服务和应用市场,采用重复使用技术、机器人技术并部分引入一些商业化运营模式,不断降低载人航天活动的成本,已成为载人航天持续发展现实而迫切的需求和主要发展趋势。

近地空间载人航天技术日益成熟后,载人航天向深空发展是其必然逻辑和内在规律。国际空间探索协调组的全球探索路线图中,提出了以近地空间为基础、火星为终极目标、月球与小行星为过渡性发展目标的目标体系,基本能够代表当前各主要载人航天国家的认识和看法,反映了载人航天发展的整体方向和趋势,载人航天走向深空只是迟早和快慢的问题。

航天技术基础范文2

创建于1956年的中国航天事业,已走过50年历程,屡获殊荣的技术创新促使中国航天不断取得跨越式进步,让中华民族屹立于世界民族之林。但是在这一发展历程中,中国航天事业与一些国家部委一样,经受着由于缺乏有效而科学的管理手段,导致许多管理上的弊病存在于系统各单位内,并成为制约航天事业进一步发展的结症。

1999年6月,为更好地适应市场经济的发展,经国务院批准,中国航天工业总公司改组成为两大集团公司――中国航天科技集团公司和中国航天机电集团公司。其中中国航天科技集团拥有中国运载火箭技术研究院、中国空间技术研究院、上海航天技术研究院、航天化学动力技术研究院、中国航天电子基础技术研究院五个大型研究院和两个大型科研生产基地,员工愈十一万人。

改制为中国航天科技集团破除管理弊病提供了一个契机。在过去几十年中,航天产品设计从CAB、CAE到数字样机,到各个专业的设计,大量地采用了各种单项的信息技术、软件,包括性能基础设施。今天却面临着一个多专业协同、异地协同,包括全球化资源的有效供给和配置,业务流程的梳理和规范,设计数据的全面共享,所有研制流程的协同,以及将众多软件工具集中管理等难题。

不言自明,航天科技集团需要一个集合整个集团公司科研、经营、生产、开发的综合信息管理系统。通过该系统的建立,在实现数据汇总的实时、准确,数据处理的及时、有效,经济分析的上报、下传等方面,为航天系统内部管理效率的提高提供了强大的技术支持。

航天技术基础范文3

陕西将迎来新一轮发展机遇。航天科技,是世界瞩目的前沿科技。神舟飞船的升空,嫦娥卫星的奔月,航天员的太空漫步,极大地提升了我国的国际地位和综合实力,也揭开了航天技术的神秘面纱。

在欣喜之余,我们高兴地看到,航天科技正改变着我们的生活,许多尖端技术已深入到民用领域,直接服务于国家的经济建设。总部位于西安的中国航天科技集团公司第六研究院,就是立足西部,打造航天产业高地的典范。

航天科技走向国民经济建设主战场

中国航天科技集团公司第六研究院(以下简称航天六院)是我国液体火箭发动机的研制中心和航天液体动力专业研究院,被誉为“中国航天动力之乡”和航天液体动力“国家队”。研究院在确保完成国家重点航天科研生产任务的同时,发挥航天高技术优势,走向国民经济建设的主战场,在振兴我国装备制造业中大展身手。

航天六院下属10个研究所、生产厂,控股上市公司陕西航天动力高科技股份有限公司,形成了完整的液体火箭发动机研究、设计、生产、试验专业分工、密切协作的科研生产体系。拥有液体火箭发动机试车台、泵性能试验室、液体动力技术基础理论研究室、全箭动力系统试验台、液体推进剂研究中心、国家泵工程技术中心、低温技术研究中心、密封件研制中心等国家科研基础设施,形成了以设计及基础理论研究应用、制造及工艺技术、试验及测控技术为代表的军民共用平台。

航天六院坚持“军民结合,寓军于民,协调发展”的方针,以液体火箭发动机的流体技术、燃烧技术、特种泵技术、特种密封技术等特色技术为依托,开发并形成了特种泵阀、热能石化装备、化工生物装备、液体传动、流体计量、印刷包装设备、环境工程、特种化工、氢能源等主导产品,填补了国内空白,服务于国家关键技术装备国产化示范工程,广泛应用于能源、交通、化工、消防、环保、工程机械等领域。

航天六院的技术和产品在国内属领先地位,产品不仅实现了系列化和专业化,而且走上了从设计、制造到系统集成的工程化良性发展之路。特别是他们研制的容积为u01123及110m3以上的立式结晶技术,国内目前尚“无人能及”,近两年随着110m3、178m3、220m3至360m3结晶机的研制成功并交付使用,一次次震惊了国内生物化工界,也确立了他们在本行业的领先地位。产品获得9项国家专利,并获得陕西省国防科技一等奖和科技成果奖。这种技术研发成功,直接推动了我国粮食加工行业的科技进步。航天六院的民用产品开发研制,’在促进科技进步和装备制造业升级换代的同时,也取得了良好的经济效益和社会效益。

坚持创新推动航天技术成果转化

航天六院始终坚持科技创新,加速航天科技成果的转化与应用,在国民经济建设中发挥着高技术领先作用。他们按照“核心企业带动,重点项目引导,关键技术支撑,全院整体推进”的发展思路,将航天技术向民用产业转化,形成了围绕液体技术、热能燃烧技术、光机电一体化技术为主的高新技术产品集群。

通过几年的努力,他们的航天技术应用产业,已初步形成“以航天技术为支撑,以重点项目为基础,以上市公司为龙头,以装备制造业为引导,流体技术和特种技术产品互为补充、互动发展”的产业布局。航天六院发挥燃烧与传热、流体与气动力学、材料与先进制造、低温与真空特种密封技术特色和优势,通过技术转化和延伸,形成了以石油化工、能源交通等高新技术装备为市场牵引的产品体系。重点培养和发展了流体机械、热能工程、光电一体化三大核心产业板块。

航天六院生产的“华宇”消防泵,在借鉴国内外高低压消防泵优点的基础上,重点利用液体火箭发动机的涡轮泵技术,解决了在高转速下常规消防泵难以解决的气蚀和密封问题。最大特点是变流稳压,即泵从零到所需最大流量范围变化时,其扬程变化在5%以内,且小流量或零流量时不超压,确保消防工作的正常进行,大大提高了消防效率和消防人员的安全可靠性。泵上所用驱动电机为普通电机,不需变速,这是我国消防技术的重大突破。他们研制的系列消防泵在国内属首创,其性能在国内居领先水平,填补了国内空白。同时获得实用新型专利,成为新一代消防车的理想产品,被评为部级重点新产品和部级火炬计划项目。

2008年北京奥运会举行,其主要场馆“鸟巢”、“水立方”、老山自行车馆等场地的726台套消防泵,就是航天六院生产的。就连丰台垒球场等安装的智能Ic燃气表,也出自航天六院之手。高科技、人性化、洁净方便舒适的奥运环保生态厕所,仍是航天六院研制的。此外,这些产品还应用于北京国际机场新航站楼、中央电视台新址等重点工程项目。

奋力拼搏在市场竞争中抢占先机

石油是工业的血脉,过去我国石油的运输主要靠公路、铁路、航运等方式进行。利用管线运输,可以降低运输成本,实现安全性高、环保作用大、自动化程度高。尤其是长距离管道天然气运输,更是解决了易燃易爆的难题,具有良好的经济效果和社会效益。

过去我国石油运输管线的泵阀主要靠国外进口,而今大规模的石油运输,西气东输,航天六院的核心技术正是适应了这一需求。他们利用自己试验、仿真、计算等独特条件,快速攻克技术难题,开发研制出了输油泵机组。一举打败了由美国、德国、瑞士长期垄断的产品,实现了与中国石化集团的良好合作。航天六院生产这种长输管线输油泵,是工业循环系统中的关键产品,其性能具有自和自动冷却的特点,且不易堵塞。循环效率也从70%提高到80%,节能25%~30%,使用寿命从过去的8年延长到20年左右。

航天技术基础范文4

【关键词】导航系统航路PBN

一、引言

随着航空运输的持续发展,传统航路的局限性渐显严重。航空器机载设备能力的提高以及PBN导航等先进技术的不断发展,提高导航精度、缩小间隔余度以便更加充分地利用空域资源、可以不依赖于地基导航设备,使航空器在两点间沿任意期望的航路点间飞行的区域导航技术应运而生。

二、我国PBN导航系统技术简介

美国航空联邦管理局(FAA)将PBN定义为“应用于自动空中航路管制、仪表导航、特定区域的导航性能要求框架”。PBN同时具备了RNAV和RNP的特点,提供了包括空域规划、流量控制、进近管制在内的自动航路规划的设计和实现基础。PBN被视作解决导航效率难题的希望。PBN是指在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的空域内或者沿航路、仪表飞行程序飞行时,对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。这种变化覆盖从飞机起飞离场、航路巡航、下降进场和进近着陆等飞行全过程。

ICAO提出的基于性能导航PBN概念,整合了RNAV和RNP概念,让全球一体化运行做了基础。RNAV和RNP最大区别就是RNP具有性能监视和告警(OPMA),这个性能监视和告警无非就是让飞机在所要求的RNP运行,如果出现超越RNP要求的精度,就会提醒机组。例如常见的RAIM,反应到驾驶舱会出现在CDI和HSI上。

终端区最后进近之前使用RNAV1,使用导航源使用NDB,VOR以外其他导航设备组合,同样需要语音通信和雷达监控。B-RNP1基础RNP导航主要运用到雷达覆盖不到终端区进离场程序。最后进近阶段使用RNP APCH和RNP AR APCH。RNP APCH一般精度值为0.3,GNSS为首导航源,属于普通公布程序,最后进近为直线阶段。RNP AR APCH一般精度为0.3-0.1,各个公司自己制作,不公布程序,需要局方认证,主要是应对一些地形比较复杂的机场,例如林芝,拉萨。最后进近可以为曲线,通过固定转弯半径(RF)来避开一些障碍物或。

PBN是ICAO要求各国强制实施的新的基于性能的导航方式,要求世界各国2016年部署完成。区域导航和RNP以性能为主,是国家空域体系的关键构建基础,虽然现在的民航运输机都已装备RNAV/FMS设备,却没有充分发挥设备优势。随着新航行系统的逐步实施,ICAO提出了基于RNP的区域导航分近期、中期、远期三个时期完成的战略思想。我国民航实施PBN迫在眉睫,目前我国30%的机场已具备RNP APCH程序能力,到2016年要达到100%。

三、世界PBN导航系统技术简介

二十世纪末期,世界各国意识到航天事业的重要性,特别是其在航天航空领域的运输事业的发展,各国纷纷对民航事业投入人力物力财力来开发民航系统,使得PBN导航技术迅猛发展,这期间,有美国、日本、澳洲,欧洲以及中国均相继对国家导航系统进行一定的优化分析,使得PBN技术应用发展很迅速,PBN技术也越来越丰富,我国民航飞行越来越安全,空域容量尽量保证最大,优化以前的旧线路,设计各条最优导航线路,对我国导航系统的进步具有深远的影响,世界各国PBN导航技术的发展汇总表见表1所示。

四、结束语

综合上述内容,世界PBN导航系统对我国的导航系统起着促进作用,我国应该摒弃自身的确定,在原有基础上改进,使得民航系统更加的适应国产化的要求,而且中国针对各地区的地理环境,特别是拉萨高原地势险峻等地,开发出自己的导航系统,努力完善我国导航系统,为我国航空航天事业开创新的篇章。

参考文献

[1]基于性能的导航概念的实施国际民航组织2007-07.

[2]区域导航(RNAV)飞行程序实施规定中国民用航空局2008-01.

[3]在航路和终端区实施RNAVI和RNAVZ的运行指南中国民用航空局2008-11.

[4] RNAVS运行批准标准指南中国民用航空局2008-02.

航天技术基础范文5

对于这种集成了先进技术的国之利器,有人欢欣鼓舞,有人不以为然,认为花巨款改造二手货不值得。欢欣鼓舞者说,中国能改造航空母舰和制造大型军舰了,代表我国工业技术达到世界先进水平。不以为然者认为,中国连尖端机床都造不出来,改造“瓦良格”只是抄袭俄罗斯技术,没有技术含量。日本、欧洲想造航母、载人飞船,很快可以造出来。

这两种观点都不全面,能发射载人飞船、改造航空母舰和造不出尖端机床,两者并不矛盾;同样,能造出尖端机床并不代表能制造、发射载人飞船。这两项技术反映的是不同的工业能力。制造载人飞船反映一个国家的“系统集成能力”,而能造出尖端机床反映的是一个国家的“基础工业能力”。

对于这两种能力,举个例子说明。美国波音公司就是典型的“系统集成”公司,波音飞机大部分零部件都不是该公司生产,甚至不是美国公司制造的:发动机由通用电气设计,日本川摩重工和德国宝马公司代工生产;航电设备由德国和瑞士公司提供;制造飞机的铝合金材料大部分从其他公司或日本欧洲进口。波音公司的主要工作是负责飞机系统的总体设计,这就是“系统集成”能力。相比之下,“空中客车”是由德国、法国、西班牙与英国分工合作制造的,其集成能力不是一个国家独吞。

日本、德国能制造出优质的飞机零部件,质量比美国还好,能制造生产飞机零部件所需的尖端机床,但他们能用这些零部件做飞机系统吗?不能。

中国的基础工业薄弱,但并不妨碍中国具有较强的系统集成能力,比如“瓦良格”号和“神州”飞船,是否用了日本的机床并不重要,关键是中国人能把“成品”造出来。

航天技术基础范文6

关键词 航海保障中心;信息化标准;航标;测绘;通信

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)184-0067-02

随着信息技术的迅猛发展,世界各国对于信息化的建设和发展也越来越重视,信息化水平成为衡量一个国家和地区现代化程度的重要标志。随着海洋强国、“一带一路”战略的提出,京津冀协同发展对北方海区航海保障工作提出了更高的要求。为贯彻海事系统“三化”建设要求,落实部海事局顶层设计思路,加快“两个一流、两个满意”战略目标推进,北海航海保障中心需要充分发挥信息化在引领航海保障转型升级、推动航海保障现代化发展中的重要作用。其中,信息化标准体系的研究尤其是航海保障航标、测绘、通信三大业务信息化标准的研究是航海保障信息化建设、信息技术应用的重要基础,是保障信息化建设成功的重要准则。

1 航海保障三大业务信息化标准研究背景及意义

北海航海保障中心以服务航海保障为工作重点,以航标、测绘、通信为三大核心业务,扎实推进信息化建设,各个业务部门已经建设了各种信息系统。但是,中心自建的各类业务管理系统数量繁多,难以实现数据与信息的共享。

开展航海保障信息化标准体系研究,能够对今后航海保障信息化标准体系建设提供依据,更为航标、测绘、通信业务应用系统及对外服务平台建设提供统一的标准指导,从根本上消除系统异构、资源难以共享的问题。

2 国内外航海保障信息化标准研究综述及方法

2.1 国内外航海保障信息化标准研究综述

航海保障相关的国际标准主要是航标、测绘和水上安全通信的标准,仅就航标专业为例,截至2015年底,搜集到国际海事组织的与航标相关的公约和通函6项;国际航标协会的建议60项、指南99项、示范课程3个、技术规范和培训手册2个。与航标有关的建议和指南120个,其中涉及航标技术的101项,涉及航标管理的19项,与e-航海相关的文件12项[ 1 ]。

在编制北海航海保障中心航标、测绘、通信的信息化标准时,需要针对我国航海保障实际需求,按照我国有关法律、法规和标准制修订规定,结合国际上针对航标、测绘、通信的信息化标准,不同程度地转化为我国不同层次的标准,并贯彻实施。

2.2 研究方法

研究北海航海保障中心航标、测绘、通信信息化标准的核心在于研究航海保障中心航标、测绘、通信三大业务的内容及其在信息化建设中存在的现状问题并提出解决的对策。本文立足于目前北方海区航海保障信息化建设的实际,特别是航标、测绘、通信三大核心业务信息化建设中所面临的问题,从分析实际问题入手,对航海保障中心信息化标准体系中航标、测绘、通信的标准做出详细概述。本文主要采用了文献研究法、调查研究法、比较研究法的研究方法。

3 航海保障中心三大业务信息化建设现状及问题

北海航海保障中心信息化工作始终以互联网思维为指引,坚持创业创新和航运发展的需求导向,大力拓展信息技术与航海保障各领域融合的广度和深度,充分调动航保事业发展的潜力和活力。着力加强信息资源开发复用,着力推动综合管理提质增效,着力创新航海保障服务模式,着力保障网络环境安全便捷。积极与智慧航保发展相适应,打造航海保障发展新引擎,为实现航海保障现代化提供坚强支撑。

3.1 北海航海保障中心航标业务信息化发展现状

目前,中心建立的一系列航标信息化系统,例如全国沿海航标基础数据库、北方海区航标业务综合管理平台、航标遥测遥控系统、港域环境监测系统等,有效提升了航标静态数据的管理和动态数据的采集水平,对航标的实时监控与管理、提高工作质量和效率作用突出。通过这些信息化系统的使用,规范了航标维护管理流程,提升了航标管理和应急反应能力[ 2 ]。

3.2 北海航海保障中心测绘业务信息化发展现状

天津海事测绘中心通过建设的海事测绘资料数据库、北方海区重点港口水文信息服务系统、电子海图桌、海图改正发行系统、外业测量船舶动态管理等系统,有效提升了工作效率,实现了水文、气象信息自动采集、处理和,并积极开展对外信息服务。

3.3 北海航海保障中心通信业务信息化发展现状

北海航海保障中心天津通信中心认真做好国际履约工作,并积极开展对外信息服务工作,相继建成了通信业务管理平台、NAVTEX中英文播发系统、天津港实时气象服务系统、“天津海岸电台”微信公众号以及“北海之声”电台。通过这些系统的建设和使用,有效整合了公众信息和安全信息,提升了通信履约和信息服务能力[ 2 ]。

3.4 北海航海保障中心三大业务信息化建设存在的问题

目前,北海航海保障中心自建的各类业务管理应用系统30多个,覆盖了航标、测绘、通信等各主要业务,航海保障数据资源共9个大类,20余个子类。但中心信息化、智能化水平不高,仍存在基信息资源共享程度不高、信息服务内容和手段单一、标准机制建设相对滞后等一系列问题,主要表现在:信息资源共享程度不高,航海保障业务管理与信息化建设的融合程度有待提升,新技术、智能化应用不够。信息服务内容和手段单一,缺乏基于大数据挖掘分析后的综合信息展现以及个性化、可定制性信息服务。标准机制建设相对滞后,航海保障业务信息资源标准体系尚未建立,业务信息系统开发建设仍缺乏统一标准。信息化制度体系建设有待深化,在信息安全、运维管理、对外服务等方面的制度需要进一步细化和完善。因而,建立航海保障中心信息化俗继逑担尤其是针对航标、测绘、通信三大业务的信息化标准的研究是中心信息化建设的迫切需要[ 3 ]。

4 航海保障中心三大业务信息化标准体系

信息化标准规范根据航海保障信息化建设过程中的规律、需求而设计制订,是航海保障信息化建设、信息技术应用的重要基础,是保障信息化建设成功的重要准则。

4.1 三大业务信息化标准体系研究方法

开展航海保障三大业务的信息化标准研究前期工作需通过有关资料收集、业务需求调研、专家技术咨询、业务部门的走访、座谈等调研工作的广泛开展,并贴合航海保障实际需求,运用多种标准化手段。对调研成果进行归纳整理和综合分析,对标准体系的编写提供基础和素材。

接下来,需总结已经有的信息系统建设成果及调研相关资料,分析三大业务各个业务系统的特点,从宏观层面探讨通用的技术与管理标准。

4.2 三大业务信息化标准体系内容

航海保障三大业务的信息化标准规范根据业务划分主要包括航标、测绘、通信的基础术语标准规范、基础数据元规范、信息代码集的规范,而三大业务信息化建设过程中的基础设施及环境标准、应用支撑标准、应用系统的建设规范等内容可统一标准编制。

4.2.1 航标业务信息化标准内容

1)基础术语:规定航海保障信息化所需要的航标业务相关基础术语。适用于航海保障信息化航标业务模块在设计、开发、建设实施和管理维护等阶段工作。

2)基础数据元:规范航海保障信息化中有关航标业务基本的信息数据元。总体包括:航标数据元、器材数据元、航标设施数据元、航标维护数据表。

3)信息代码集:规范北海航海保障中心信息中航标相关的数据元值域代码。总体包括:港口代码、航标分类代码、航标设备代码、航标灯光类型和特征代码、海区浮标与岸标代码。

4.2.2 测绘业务信息化标准内容

1)基础术语:规定航海保障信息化所需的测绘业务相关基础术语。适用于航海保障信息化测绘业务模块在设计、开发、建设实施和管理维护等阶段的工作。

2)基础数据元:规范航海保障信息化所需的测绘业务相关基础数据元。总体包括:测量控制点、矢量地图数据、数字栅格地图数据、地形图这些部分的数据元。

3)信息代码集:规范北海航海保障中心信息中测绘相关的数据元值域代码。总体包括:定位基础、水系、海洋气象、海洋水文、海洋地貌的数据元值域代码。

4.2.3 通信业务信息化标准内容

1)基础术语:规定航海保障信息化所需要的通信业务相关基础术语。适用于水上安全通信所用的基本术语及其定义,包括通信业务、基本技术、通信系统、通信设备的术语及定义等。

2)基础数据元:范航海保障信息化所需的通信业务相关基础数据元。总体包括:电缆通信、微波中继通信、卫星通信、移动通信业务的数据元。

3)信息代码集:规范北海航海保障中心信息中通信相关的数据元值域代码。总体包括:电缆通信、微波中继通信、卫星通信、移动通信业务的数据元值域代码。

5 结论

在北海航海保障中心关于航标、测绘、通信三大业务的信息化标准体系的研究过程中应从分析航海保障三大业务信息化现状出发,总结北方海区基于航标、测绘、通信业务的信息化建设现状问题,并综合分析问题存在的原因是缺乏统一的建设标准规范,并针对这一需求编制三大业务相关的标准。

根据《海事航海保障“十三五”发展规划》,到2020年,我国将基本建成覆盖全面、管理高效、服务优质、保障及时的综合航海保障体系[ 4 ]。其中航海保障信息化建设标准尤其是三大业务的建设标准是建设航海综合保障体系的重要基础,是中心各业务部门进行信息化建设的重要依据,更为航标、测绘、通信业务应用系统及对外服务平台建设提供统一的标准指导,从根本上消除系统异构、资源难以共享的问题。

参考文献

[1]李慧敏.航海保障标准化建设与国际标准化研究[J].中国海事,2016(8):49-52.

[2]卢道琦.北方海区航海保障信息化发展策略研究[D].天津:天津大学,2013.