航天器信息流數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)方法

郭堅(jiān) 李瑞軍 范延芳 史向東

(北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094)

隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)的積累，航天器研制手段不斷豐富，航天器系統(tǒng)功能、邏輯、信息流、軟件協(xié)議、接口越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)手工撰寫、公文傳遞或者各分系統(tǒng)研制單位按實(shí)現(xiàn)流程串行完成整星設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證的研制模式不但造成大量重復(fù)工作，且存在嚴(yán)重的信息傳遞二義性問題，越來越不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)制造對高可靠、高效率、高集成度的需求。

利用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)施跨平臺(tái)、跨地域、多方協(xié)同的航天器產(chǎn)品研制模式能夠快速驗(yàn)證航天產(chǎn)品的有效性和可靠性，支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制、驗(yàn)證的并行實(shí)施，已成為當(dāng)代航天器研制的趨勢[1-4]。航天器機(jī)械、熱、電氣接口設(shè)計(jì)數(shù)字化平臺(tái)接口數(shù)據(jù)表單(IDS)歷經(jīng)近10年發(fā)展，從以往手工獨(dú)立設(shè)計(jì)，到采用專用軟件工具獨(dú)立開發(fā)設(shè)計(jì)，終于利用網(wǎng)絡(luò)資源初步實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

信息流設(shè)計(jì)是航天器總體設(shè)計(jì)的重要組成之一，是一項(xiàng)涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域、多單位、跨地域融合的系統(tǒng)工程，研制過程對產(chǎn)品全局狀態(tài)的掌控具有極高要求[5]。國內(nèi)、外均陸續(xù)開展了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究，其中比較權(quán)威的有空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS)提出的星載接口服務(wù)電子數(shù)據(jù)表單(SOIS Electronic Data Sheets，SEDS)協(xié)議和基于XML的遙測遙控交互接口(XML Telemetric and Command Exchange，XTCE)協(xié)議，前者著重描述星載信息流的數(shù)據(jù)交互接口定義，后者著重描述星地之間信息流數(shù)據(jù)交互接口定義，本文在信息流建模過程中極大程度的借鑒了二標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)范。

本文結(jié)合已在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛研究和應(yīng)用的基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)實(shí)施方法[6-7]，提出了適用于我國航天器信息流研制流程的基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，即信息流協(xié)同設(shè)計(jì)模式。該設(shè)計(jì)模式不但基于國內(nèi)、外同行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，而且通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全，明確定義航天器研制各方職、權(quán)、責(zé)等方法，實(shí)現(xiàn)了信息流設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的專業(yè)需求和管理需求融合。在設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)層面，將上述知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)固化在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化平臺(tái)上，并嘗試為多領(lǐng)域、多型號的航天器信息流研制任務(wù)提供服務(wù)。

1 星載網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)方法

1.1 星載網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)需求分解

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)(EDS)為航天器信息流設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證提供信息采集、格式化、永久化、共享、變更管理等功能，同時(shí)為信息設(shè)計(jì)、仿真數(shù)據(jù)產(chǎn)品提供第三方應(yīng)用接口，包括航天器軟件研制、地面測試和在軌運(yùn)行提供數(shù)據(jù)及對外接口等。結(jié)合航天器研制流程，在平臺(tái)系統(tǒng)規(guī)劃中根據(jù)從全局規(guī)劃到細(xì)節(jié)分析、從整星研制流程到單機(jī)開發(fā)時(shí)機(jī)的確認(rèn)，逐層剖析，需要依次解決以下問題。

(1)明確與已有在用IDS系統(tǒng)的使用流程關(guān)系和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)關(guān)系。

(2)采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)描述模型表示所有單機(jī)、軟件、分系統(tǒng)、整星的信息流設(shè)計(jì)和應(yīng)用；抽象出航天器信息流協(xié)議通用化描述標(biāo)準(zhǔn)，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)采集、傳遞、更新、下發(fā)使用相關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，單機(jī)、軟件、分系統(tǒng)、總體多方開展協(xié)同設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)平臺(tái)權(quán)限管理規(guī)定，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息網(wǎng)絡(luò)共享，減少點(diǎn)對點(diǎn)的單方設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，提高生產(chǎn)研制效率。

(3)航天器建造過程中所有信息流設(shè)計(jì)迭代數(shù)據(jù)按版本保存，設(shè)計(jì)產(chǎn)品更動(dòng)自動(dòng)推送利益相關(guān)方，依賴數(shù)據(jù)之間具備自動(dòng)關(guān)聯(lián)、版本比對、合法性校驗(yàn)等，支持自動(dòng)生成符合軟件能力成熟度模型(CMM)軟件工程化標(biāo)準(zhǔn)的文檔，支持自動(dòng)生成基于XML語言的信息流交互接口文件。

(4)支持航天器產(chǎn)品研制全生命周期的可視化監(jiān)督和信息流、數(shù)據(jù)產(chǎn)品版本追溯功能。

(5)除滿足航天器建造環(huán)節(jié)的需求外，基于網(wǎng)絡(luò)的信息流協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)生成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交互接口文件應(yīng)滿足整星組裝測試和在軌運(yùn)維需求[8]。

(6)EDS將支持航天器信息流仿真驗(yàn)證提供實(shí)施，面向信息流仿真、體系效能仿真等仿真的需求，提供相關(guān)的接口模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和解析處理方法等星上的真實(shí)信息流模型，為信息流設(shè)計(jì)提供可行性分析和可靠性評估。

1.2 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方案

為了實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)多方協(xié)同工作，即實(shí)現(xiàn)多地、多角色、多權(quán)限、多任務(wù)的協(xié)同和控制，需要針對系統(tǒng)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)共享管理、仿真驗(yàn)證應(yīng)用管理和第三方服務(wù)管理等，提出合理化解決方案，跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 System structure of cross-network collaborative design

結(jié)合航天器建造工程實(shí)踐的權(quán)限管理設(shè)計(jì)：明確基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)過程中單機(jī)、軟件、分系統(tǒng)、總體、整星、飛控等各系統(tǒng)人員在平臺(tái)中應(yīng)擔(dān)任的角色、職責(zé)、權(quán)限；明確各方介入時(shí)機(jī)，對各利益相關(guān)方的依賴關(guān)系給出指導(dǎo)性意見，促使產(chǎn)品質(zhì)量控制前移。

實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，根據(jù)本行業(yè)特點(diǎn)，針對部分參與設(shè)計(jì)單位由于網(wǎng)絡(luò)物理隔離造成無法在線設(shè)計(jì)的問題，設(shè)計(jì)了“兩級協(xié)同工作機(jī)制”。針對在線用戶，提供基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)字化信息流設(shè)計(jì)、管理平臺(tái)，提供協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)，其使用場景示意如圖2所示，針對網(wǎng)絡(luò)物理斷開的用戶，提供離線信息流協(xié)同設(shè)計(jì)工具，允許其離線完成信息流設(shè)計(jì)工作，并依據(jù)航天器建造規(guī)范和流程，將設(shè)計(jì)結(jié)果融合到在線系統(tǒng)中。但審批流程僅允許通過在線工具實(shí)現(xiàn)，在解決平臺(tái)使用各方基礎(chǔ)設(shè)施條件不一致，物理鏈路不暢通的問題的同時(shí)，確保了所收集信息的有效性和完整性。

圖2 信息流系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作機(jī)制示意圖Fig.2 Illustration of information flow system design working mechanism

仿真驗(yàn)證應(yīng)用管理和第三方服務(wù)管理通過對第三方程序模塊提供數(shù)據(jù)交互接口實(shí)現(xiàn)。該數(shù)據(jù)交互接口依據(jù)1.3節(jié)創(chuàng)建的信息流數(shù)字化模型定義。

1.3 基于EDS的星載信息流數(shù)字化建模

信息流是具有規(guī)定流動(dòng)方向和格式的信息從信源向信宿傳遞的過程[9]。實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的信息流協(xié)同設(shè)計(jì)，基于網(wǎng)絡(luò)的信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)支持外僅僅提供了一個(gè)手段，其核心是需要通過標(biāo)準(zhǔn)化建模實(shí)現(xiàn)航天器信息流的準(zhǔn)確、完整、可靈活擴(kuò)展的描述。建模的步驟是：先自頂向下的分解各領(lǐng)域型號信息流設(shè)計(jì)需求，再自下向上的形成信息流采集、處理、組織、轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)品模塊的領(lǐng)域模型。建模過程中需緊密結(jié)合型號應(yīng)用場景，確保所建模型確實(shí)滿足完整、準(zhǔn)確表達(dá)信息流設(shè)計(jì)需求，且描述簡潔、高效，無二義性的目的。

信息流設(shè)計(jì)建模覆蓋航天器星地、星內(nèi)、星間鏈路層到應(yīng)用層協(xié)議的所有信息，采用分層定義的方法，從最底層鏈路層到網(wǎng)路層，再到應(yīng)用層，最頂層為參數(shù)描述層，逐層分解，逐項(xiàng)展開，每一層定義且僅定義本層信息流相關(guān)屬性?；谛畔⒘鲾?shù)字化模型的EDS表單描述如圖3所示，EDS平臺(tái)根據(jù)信息流設(shè)計(jì)模式，采用最恰當(dāng)?shù)姆绞将@取設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入模型相應(yīng)位置存儲(chǔ)。

圖3 基于信息流數(shù)字化模型的EDS表單描述Fig.3 Information flow model described by EDS data sheet

針對遙測流，除了與硬件設(shè)備接口密切相關(guān)的數(shù)據(jù)采集層定義由IDS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)外，其他信息流相關(guān)的設(shè)計(jì)方案及數(shù)據(jù)均由EDS平臺(tái)的表單系統(tǒng)采集獲得。EDS平臺(tái)自動(dòng)從IDS系統(tǒng)中導(dǎo)入硬件采集數(shù)據(jù)，包括硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)服務(wù)類型描述，采集遙測參數(shù)的輸入、輸出類型、正常值范圍、物理意義、單位、處理方法、校準(zhǔn)公式等；與亞網(wǎng)層信息流建模相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包括總線通信協(xié)議格式描述、數(shù)據(jù)包長度、傳輸周期、傳輸方式、通信握手協(xié)議等；與網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層信息流建模相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包括參數(shù)位長、參數(shù)波道定義、顯示要求、傳輸路徑、傳輸方法、顯示要求等。針對遙控流，將通過EDS平臺(tái)的表單采集遙控指令從地面控制系統(tǒng)發(fā)出到星載計(jì)算機(jī)的路徑、解析方法、轉(zhuǎn)換公式、使用條件及判讀準(zhǔn)則等設(shè)計(jì)信息。

采用分層次、接口標(biāo)準(zhǔn)化的方法建模的優(yōu)點(diǎn)在于：模型具有通用性特點(diǎn)，建模過程與型號、領(lǐng)域無關(guān)；模型的物理含義與信息流傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)分層概念完全一致，易于理解，涵蓋全面，符合面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)編程理念；最后，此建模方法具有可擴(kuò)展性特點(diǎn)，符合CCSDS提出的航天器在軌業(yè)務(wù)接口業(yè)務(wù)架構(gòu)(Space Onboard Interface Services,SOIS)，可實(shí)現(xiàn)星載設(shè)備“即插即用”的設(shè)計(jì)需求，便于后續(xù)靈活擴(kuò)展航天器信息流設(shè)計(jì)的新業(yè)務(wù)模式和新應(yīng)用。

1.4 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

鑒于在產(chǎn)品的研制流程中，各環(huán)節(jié)數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用程序很大程度由信息載體的形式所決定[10]，EDS將信息流模型內(nèi)涵通過格式化表單的方式體現(xiàn)出來。設(shè)計(jì)師通過分布式填寫表單將各自的信息流設(shè)計(jì)理念記錄在數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)師提供統(tǒng)一的設(shè)計(jì)信息管理、存儲(chǔ)、更新、共享機(jī)制，確保所有設(shè)計(jì)師看到的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都是統(tǒng)一的、準(zhǔn)確的、版本明確的設(shè)計(jì)結(jié)果。

EDS系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)體現(xiàn)總體與分系統(tǒng)、分系統(tǒng)與單機(jī)兩個(gè)維度的協(xié)同。

總體與分系統(tǒng)維度，支持通過中國空間技術(shù)研究院內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)在線訪問軟件平臺(tái)，平臺(tái)采用面向網(wǎng)絡(luò)切面的編程(WAOP)架構(gòu)，PHP腳本語言開發(fā)，部署在Windows環(huán)境中，通過Apache服務(wù)器對外提供Web服務(wù)。平臺(tái)數(shù)據(jù)采用Oracle數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)。平臺(tái)架構(gòu)采用成熟的業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離的軟件架構(gòu)(MVC)，對數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯、界面交互進(jìn)行分層隔離處理，實(shí)現(xiàn)了表單間的低耦合性與處理流程的高重用性。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流研制數(shù)字化平臺(tái)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流設(shè)計(jì)數(shù)字化平臺(tái)軟件架構(gòu)Fig.4 Software architecture of information flow design digital platform

分系統(tǒng)與單機(jī)維度，采用開源瀏覽器內(nèi)核webkit與JavaScript腳本運(yùn)行環(huán)境Node.js相結(jié)合的Node-Webkit技術(shù)，將在線網(wǎng)頁封裝為不依賴服務(wù)器的可執(zhí)行程序，即離線工具。此方案不但解決了在線表單離線模式下打開、編輯不一致的問題，同時(shí)還解決了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)及其約束信息離線傳遞困難的問題，在保證線下設(shè)計(jì)正確性的同時(shí)，還為離線填報(bào)模式提供了與線上填報(bào)完全一致的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、查找、變更提醒推送等輔助支持功能。另外，離線工具提供與在線填報(bào)完全一致的軟件界面和使用模式，確保實(shí)現(xiàn)用戶線上、線下的無差異體驗(yàn)，大大提升了軟件平臺(tái)的好用、易用效果。

2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用

中國空間技術(shù)研究院于2017年12月發(fā)布了EDS系統(tǒng)1.0版，并通過《系統(tǒng)使用說明》對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息流設(shè)計(jì)相關(guān)的術(shù)語給出了定義，明確了EDS系統(tǒng)信息流設(shè)計(jì)方法及范圍，并明確規(guī)定以下內(nèi)容。

(1)針對信息流數(shù)字建模，采用定義電子表單樣式的方法體現(xiàn)信息流建模設(shè)計(jì)。共優(yōu)化總結(jié)出20種處理公式；10余類表單和8份報(bào)告文檔模板，全部在EDS系統(tǒng)中得以推廣應(yīng)用；在此應(yīng)用過程中，積累了大量信息流需求分析、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、軟、硬件接口、數(shù)據(jù)處理方法及信息流仿真驗(yàn)證相關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了必要的理論依據(jù)，同時(shí)通過實(shí)踐驗(yàn)證，確保相關(guān)建模理論的準(zhǔn)確性和可行性。

(2)針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化研制方案，驗(yàn)證設(shè)計(jì)相關(guān)方角色、權(quán)限及人員與角色、權(quán)限之間的對應(yīng)關(guān)系的正確性。

(3)針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)，為了驗(yàn)證協(xié)同設(shè)計(jì)工作流程、流程中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的任務(wù)、時(shí)機(jī)、主要參與人員和角色等信息管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的正確性，設(shè)計(jì)過程如圖5所示。

圖5 信息流協(xié)同設(shè)計(jì)流程示意圖Fig.5 Flow chart of information flow collaborative design

經(jīng)多個(gè)實(shí)際型號的信息流協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)踐證明，在EDS平臺(tái)應(yīng)用的信息流協(xié)同設(shè)計(jì)流程、關(guān)鍵要素、信息流組織模型，等要素符合型號研制實(shí)際情況及習(xí)慣；航天器信息流通用化模型，除了能夠滿足航天器建造過程中所有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)計(jì)方案描述及持久化外，還能夠?yàn)檎菧y試和運(yùn)維方提供統(tǒng)一的、通用的、基于國際標(biāo)準(zhǔn)XML描述語言定義的信息流數(shù)據(jù)交互接口。

對型號實(shí)踐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后證明：從航天器建造角度，采用有效的在線數(shù)據(jù)采集、變更自動(dòng)推送利益相關(guān)方等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)的信息流協(xié)同設(shè)計(jì)方法確實(shí)能夠顯著提升信息流設(shè)計(jì)和應(yīng)用效率，大幅降低人工核對信息流協(xié)議設(shè)計(jì)文檔和電話協(xié)調(diào)的工作量；從航天器后期飛控、運(yùn)維角度，為了便于實(shí)現(xiàn)跨地域、跨平臺(tái)、跨部門全生命周期的協(xié)同設(shè)計(jì)和系統(tǒng)驗(yàn)證，達(dá)到設(shè)計(jì)、建造、仿真驗(yàn)證、運(yùn)維狀態(tài)統(tǒng)一目的，采用標(biāo)準(zhǔn)化通用計(jì)算機(jī)交互語言XML實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交互接口定義，為測試方和運(yùn)維方提供整器最全面、最可靠的整器建造數(shù)據(jù)。效率提升方面，電測準(zhǔn)備時(shí)間由傳統(tǒng)方式約20人·日的工作量轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎肵ML格式文件導(dǎo)入方式約僅2人·日工作量；飛控準(zhǔn)備時(shí)間從傳統(tǒng)方式約20人·日的工作量轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎肵ML格式文件導(dǎo)入方式約僅1人·日工作量；質(zhì)量提升方面，由于EDS平臺(tái)提供的上述數(shù)據(jù)均已通過反復(fù)迭代的方式得到了整星建造期間各階段測試的驗(yàn)證，并通過信息化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)確保了所有可用數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性，因此具有更高的質(zhì)量保證，降低了人工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

3 啟示與建議

為了最大程度發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化信息流設(shè)計(jì)優(yōu)勢，未來還需要在以下幾個(gè)方面開展工作。

(1)加強(qiáng)輔助設(shè)計(jì)，提升專業(yè)技術(shù)水平。做好與現(xiàn)有輔助設(shè)計(jì)工具的銜接，避免“信息孤島”的存在，杜絕由于系統(tǒng)割裂而造成的重復(fù)工作，最大化的展現(xiàn)數(shù)字化共享的優(yōu)勢，例如，自主任務(wù)分析工具、信息流資源統(tǒng)計(jì)、分析工具、指令生成工具、指令反解工具、整星測試工具、航天器運(yùn)行、維護(hù)、管理系統(tǒng)等。

(2)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化研制系統(tǒng)的仿真、驗(yàn)證及演示能力。一方面，用于驗(yàn)證前期的信息流數(shù)字化設(shè)計(jì)工作的正確性，包括需求符合性和需求沖突檢查，將制造風(fēng)險(xiǎn)盡可能早的暴露出來，為產(chǎn)品提高質(zhì)量，降低成本打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另一方面，用于對前期設(shè)計(jì)工作的可視化展示，例如以信息流圖的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示和模擬，在盡可能展現(xiàn)產(chǎn)品能力的同時(shí)，使用戶可以盡早的對自己的產(chǎn)品有直觀認(rèn)識(shí)和感受，降低需求溝通的成本和誤差。

(3)進(jìn)一步梳理、完善標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主要包括4類規(guī)范，一是與仿真、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；二是在業(yè)務(wù)領(lǐng)域建立起統(tǒng)一、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典；三是建立信息流協(xié)同設(shè)計(jì)與其他系統(tǒng)交互的接口規(guī)范，對標(biāo)CCSDS的SEDS標(biāo)準(zhǔn)；四是本系統(tǒng)在型號推廣應(yīng)用中的科研生產(chǎn)規(guī)范，通過此類規(guī)范的定義，能夠?qū)崿F(xiàn)通過科研生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提升信息流數(shù)字化系統(tǒng)在工程實(shí)踐中應(yīng)用的地位，達(dá)到推動(dòng)信息流數(shù)字化研制模式在科研生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的目的。

4 結(jié)束語

本文從航天器傳統(tǒng)研制模式面臨的問題和需求出發(fā)，給出了基于EDS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化信息流研制模式的思路和目標(biāo)，探討了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)字化系統(tǒng)的架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，對在推進(jìn)數(shù)字化工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及實(shí)現(xiàn)方法做了深入分析。對EDS系統(tǒng)近一年在實(shí)際型號中推廣、應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)，表明：本文提出的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化研制模式帶來了設(shè)計(jì)模式、研制模式、管理模式3個(gè)方面的轉(zhuǎn)變。設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)了從單機(jī)/ 軟件、分系統(tǒng)、總體各方獨(dú)立設(shè)計(jì)，分頭交流的模式，到跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)的模式；研制模式轉(zhuǎn)變通過創(chuàng)建數(shù)字化信息流模型實(shí)現(xiàn)了用戶需求描述數(shù)字化、設(shè)計(jì)方案落實(shí)數(shù)字化、研制實(shí)施、流程管控?cái)?shù)字化，打通產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測試、運(yùn)維全過程信息流，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率、少缺陷的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同大型工程產(chǎn)品研制平臺(tái)；管理模式轉(zhuǎn)變通過跨地域、跨部門制定眾多航天器參與制造單位的介入時(shí)機(jī)、及其職、權(quán)、責(zé)分工的方法，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制前移，為過程監(jiān)督和問題追溯提供便利。

綜上所述，本文提出的基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法理論與系統(tǒng)工程方法論要求相吻合，其在科研生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠涵蓋大部分日常生產(chǎn)需要，切實(shí)為航天器設(shè)計(jì)、研制和管理模式轉(zhuǎn)型提供了一定的理論支撐和實(shí)踐驗(yàn)證數(shù)據(jù)。