數(shù)字化航天發(fā)射場建設規(guī)劃構(gòu)想

［摘" 要］" "航天發(fā)射場在從數(shù)據(jù)化、信息化向數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型過程中，合理規(guī)劃發(fā)射場的底層基礎設施、構(gòu)建基礎數(shù)據(jù)處理平臺、打造頂層業(yè)務應用，是數(shù)字化發(fā)射場建設過程中至關重要的頂層設計。通過分析研究，首先提出了數(shù)字化航天發(fā)射場的建設目標，然后對其總體架構(gòu)模型進行設計，在此基礎上進行了基礎設施、中臺體系和業(yè)務平臺的詳細設計，并提出了任務管理和設備監(jiān)測的創(chuàng)新業(yè)務應用，最后對數(shù)字化發(fā)射場建設前景進行了展望，為發(fā)射場實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智慧化運營和領導決策提供技術(shù)支持。

［關鍵詞］" 數(shù)字化；智能化；航天；模型構(gòu)建

［中圖分類號］" V 551;TP 311" ［文獻標志碼］" A" ［文章編號］" 1005-0310（2024）06-0061-08

DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2024.06.011

［收稿日期］" 2024-06-25

［作者簡介］" 楊發(fā)頂（1979—），男，甘肅慶陽人，中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心高級工程師，主要研究方向為航天測發(fā)工程指揮信息系統(tǒng)及信息化；黃新利（1979—），男，遼寧錦州人，中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心工程師，主要研究方向為航天測發(fā)工程信息化；王寧寧（1989—），女，山東濟南人，中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心工程師，主要研究方向為航天測發(fā)工程指揮信息系統(tǒng)；葉舟宇（1998—），女，四川成都人，中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心工程師，主要研究方向為航天測發(fā)工程信息化。E-mail：snogon2@163.com

Planning Concept of Digital Space Launch Site Construction

YANG" Fading， HUANG" Xinli， WANG" Ningning， YE" Zhouyu

（Jiuquan Satellite Launch Center， Jiuquan Gansu 732750， China）

Abstract：" In the process of transforming from data-driven informatization to digital intelligence in space launch sites， it is crucial to plan and develop the underlying infrastructure reasonably. Building a basic data processing platform and creating top-level business applications is a crucial top-level design in the process of digital development and construction. This paper first proposes the construction target of the digital spaceport，followed by designing its overall architecture model. On this basis，the detailed design of the infrastructure，platform system and business applications of mission management and equipment monitoring are proposed. Finally，the prospects of digital development and construction are discussed， which can provide technical support for the launch site to achieve digital transformation，intelligent operation，and leadership decision-making.

Keywords： digitalize；intelligent；aerospace；model building

0" 引言

習近平總書記在黨的二十大報告中對加快建設航天強國作出重要戰(zhàn)略部署，為我國航天科技實現(xiàn)高水平自立自強指明了前進方向

［1］。在國家大的戰(zhàn)略布局下，我們必須加快建設“空間基礎設施完備、科技創(chuàng)新能力領先、產(chǎn)業(yè)帶動作用明顯、自主保障體系健全、人才隊伍實力雄厚、國際競爭實力突出”的航天強國［

2］。新時代我們必須堅持面向世界航天發(fā)展前沿，面向國家航天重大戰(zhàn)略需求，強化使命擔當，勇于創(chuàng)新突破，努力建設世界一流的航天發(fā)射場。

在信息時代，數(shù)字化航天發(fā)射場可綜合運用“云、物、移、大、智”等技術(shù)，實現(xiàn)對發(fā)射場相關信息的采集和匯聚、分析和處理、交換和共享等功能。其建設目標是在現(xiàn)有信息化建設成果的基礎上，圍繞“測發(fā)”任務線，打造人員、車輛、設備、資源等任務保障體系的數(shù)字化管理新模式。利用數(shù)字化技術(shù)和仿真模型，對實體發(fā)射場進行高度精細化的數(shù)字化建模和仿真，實時反映發(fā)射場的實際運行狀態(tài)、資源利用和環(huán)境變化情況。通過數(shù)字化建設，實現(xiàn)發(fā)射場設備資產(chǎn)數(shù)字化、業(yè)務流程協(xié)同化、運營保障一體化、輔助決策智能化，并進一步提高發(fā)射場的運行效率和安全性。數(shù)字化發(fā)射場的建設旨在提高數(shù)據(jù)采集和分析能力，以提升發(fā)射任務的執(zhí)行效率和精度，同時提高發(fā)射場的應急響應能力，確保發(fā)射任務的安全和順利進行，最終實現(xiàn)發(fā)射場的數(shù)字化監(jiān)控和管理，為發(fā)射場的智慧化運營和領導決策提供支持，推動發(fā)射場向數(shù)字化、智能化、高效化的方向發(fā)展，

發(fā)射場的總體建設目標如圖1所示。

1" 總體架構(gòu)

圍繞數(shù)字化發(fā)射場的建設需求，以云化數(shù)據(jù)中心為資源和能力核心，以微服務架構(gòu)為業(yè)務功能實現(xiàn)路徑，以全域數(shù)據(jù)實時采集和應用為業(yè)務管理和決策驅(qū)動，以物聯(lián)網(wǎng)為能力拓展和延伸載體，以大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)應用為新動能，推動創(chuàng)建先進、高質(zhì)量發(fā)展的業(yè)務新模式［3］?；凇?+3+4+N”的數(shù)字化總體架構(gòu)推進數(shù)字化發(fā)射場建設，架構(gòu)模型如圖2所示。

北京聯(lián)合大學學報2024年11月第38卷第6期楊發(fā)頂?shù)龋簲?shù)字化航天發(fā)射場建設規(guī)劃構(gòu)想

“1”即基礎設施，通過搭建發(fā)射場私有云平臺，部署中臺底座、使能平臺和智慧應用服務，實現(xiàn)基礎設施資源的有效復用和高效利用，加速數(shù)字化發(fā)射場的轉(zhuǎn)型步伐，為發(fā)射場數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供重要的基礎設施保障。

“3”即三大中臺底座，包括數(shù)據(jù)中臺、技術(shù)中臺和AI中臺。它們是數(shù)字化發(fā)射場的底座，為上層業(yè)務應用提供數(shù)據(jù)資源支撐、技術(shù)組件和智能引擎。數(shù)據(jù)中臺可實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的采集、治理、加工、集成、共享和應用，并搭載數(shù)據(jù)智能引擎，高效積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)，賦能任務應用場景［4］。技術(shù)中臺通過地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息模型（BIM）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、微服務管理、統(tǒng)一監(jiān)控、單點登錄等通用技術(shù)對業(yè)務應用場景進行賦能。AI中臺提供業(yè)務所需的智能分析、智能交互等大數(shù)據(jù)與人工智能工具，持續(xù)積累有效知識，提高發(fā)射場的整體運行水平和效益。

“4”即四大使能平臺，包括物聯(lián)融合系統(tǒng)、視頻AI系統(tǒng)、數(shù)字孿生系統(tǒng)、業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)。物聯(lián)融合系統(tǒng)通過多種標準化接口，全面接入發(fā)射場前端傳感器設備，實時監(jiān)測“場”“站”“區(qū)”等設備的運行態(tài)勢及周邊環(huán)境情況。視頻AI系統(tǒng)以視頻圖像綜合管理為核心，可提供視頻監(jiān)控設備管理、視頻流媒體管控、智能算法集成、視頻智能分析、視頻拼接等支撐功能［5］。數(shù)字孿生系統(tǒng)充分

利用虛擬仿真、BIM輕量化、空間數(shù)據(jù)治理融合等技術(shù)，構(gòu)建一個動態(tài)更新、實時變化的數(shù)字化發(fā)射場孿生體，實現(xiàn)實體和虛擬的“相依相生、共同生長”。業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)綜合運用視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等設備，發(fā)現(xiàn)事件并

對事件進行智能分析、分撥，再推送給相關人員實現(xiàn)事件的處置。

“N”即N種數(shù)字化和智能化應用服務。充分依托基礎設施“一朵云”和三大中臺的能力，遵循集約化和協(xié)同化建設原則，搭建專業(yè)業(yè)務領域的數(shù)字化智慧應用，助力數(shù)字化發(fā)射場建設。

在建設初期，優(yōu)先考慮發(fā)射任務管理/監(jiān)管、設備監(jiān)測與診斷等智慧應用系統(tǒng)的建設，探索數(shù)字發(fā)射場與實體業(yè)務的創(chuàng)新融合，驅(qū)動業(yè)務流程再造、業(yè)務模式創(chuàng)新，構(gòu)建發(fā)射場數(shù)字化新模式，為實現(xiàn)發(fā)射場全業(yè)務數(shù)字化轉(zhuǎn)型夯實基礎。

2" 建設過程

2.1" 部署基礎設施，筑牢數(shù)字根基

云化基礎設施

是以云計算、大數(shù)據(jù)、云原生等新ICT技術(shù)為基礎而構(gòu)建的基于混合云的基礎設施，提供云上和本地部署體驗一致的云服務［6］。云化基礎設施從資源混合到能力融合，兼顧軍用云的快速創(chuàng)新能力和私有云的可管可控性，匹配發(fā)射場業(yè)務流程和任務特性，實現(xiàn)用戶視角“一朵云”，具體實現(xiàn)途徑如下：

1）建立持續(xù)演進的能力底座

為發(fā)射場提供持續(xù)更新和演進的云服務，滿足發(fā)射場業(yè)務不斷發(fā)展變化、業(yè)務應用不斷迭代的客觀需求，并為其提供按需供給、據(jù)實結(jié)算的云資源服務。

2）提升數(shù)據(jù)共享互通能力

以云化的方式為各業(yè)務應用提供大數(shù)據(jù)服務，通過構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源池，打破數(shù)據(jù)孤島，解決數(shù)據(jù)的流通問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同，以數(shù)據(jù)價值來驅(qū)動業(yè)務創(chuàng)新。

3）打造用戶級云原生平臺

構(gòu)建全棧融合支撐能力的云原生平臺，實現(xiàn)傳統(tǒng)應用與云原生應用的一體化開發(fā)部署和大規(guī)?；旌喜渴鸺斑\維支持，提高發(fā)射場關鍵業(yè)務應用的迭代速度，全面賦能業(yè)務創(chuàng)新，以便更好地應對任務的快速變化和不確定性。

4）提高多云統(tǒng)一管理能力

對發(fā)射場的已有信息系統(tǒng)、現(xiàn)有應用和本地部署等復雜環(huán)境實現(xiàn)統(tǒng)一管理，通過對混合云資源的精細化調(diào)度，提升數(shù)字化基礎設施的運營和運維效率。

2.2" 構(gòu)建中臺體系，夯實數(shù)字底座

2.2.1" 數(shù)據(jù)中臺

數(shù)據(jù)中臺可以提供標準化的數(shù)據(jù)處理平臺，通過融合發(fā)射場內(nèi)外部各類數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和應用平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的集中管理和賦能應用；通過對數(shù)據(jù)的全鏈路管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管控、安全使用和高效利用，從而幫助發(fā)射場優(yōu)化數(shù)據(jù)管理，提高業(yè)務效率和價值。數(shù)據(jù)中臺的具體構(gòu)建過程如下：

1）建設數(shù)據(jù)中臺底座

數(shù)據(jù)中臺可提供數(shù)據(jù)采集匯聚、存儲計算、治理加工、分析挖掘和開放服務等功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)全生命周期的閉環(huán)管理，

形成完整的、端到端的數(shù)據(jù)平臺能力體系，讓數(shù)據(jù)采集、加工和服務更高效、更規(guī)范，實現(xiàn)對發(fā)射場數(shù)據(jù)管理的長效支撐［17］。

2）建設統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準體系

構(gòu)建用戶級的統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準規(guī)范體系，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)治理、共享服務

機制。統(tǒng)一規(guī)范數(shù)據(jù)的定義、格式以及交互方式，統(tǒng)一規(guī)范數(shù)據(jù)共享和服務的格式和方式，有效規(guī)避因不同廠商、異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及定義差異導致的數(shù)據(jù)交互、交換和服務問題，為數(shù)據(jù)整合接入、標準化治理以及跨系統(tǒng)的共享應用提供標準規(guī)范依據(jù)。

3）建設統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源池

圍繞各業(yè)務線的專業(yè)領域、數(shù)據(jù)來源、共享對象等，對各類數(shù)據(jù)進行分級、分類、分專題梳理，建立正確的數(shù)據(jù)流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，開展深度的整合治理和融合分析，形成真實、規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源體系及服務目錄，為后續(xù)數(shù)據(jù)的開放服務提供準確性、有效性與合規(guī)性保證［8］。構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源池，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲和管理，有效規(guī)避因數(shù)據(jù)分散存儲導致的資源浪費和數(shù)據(jù)丟失等問題，沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn)，滿足跨部門、跨系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)

的交互使用，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析挖掘和融合應用奠定基礎。

2.2.2" 技術(shù)中臺

技術(shù)中臺作為數(shù)字化發(fā)射場底座的支撐平臺，其前臺是智慧應用，后臺是基礎設施（網(wǎng)絡、存儲、算力等資源）。

技術(shù)中臺為數(shù)字化發(fā)射場的中臺體系建設提供標準化、端到端、柔性（可變化）的軟件生產(chǎn)能力。它是一個集成和整合各種技術(shù)資源和服務的平臺，可提供快速響應任務需求的能力，使發(fā)射場能夠更快地

上線新任務，有助于提高發(fā)射任務的執(zhí)行效率和精度。技術(shù)中臺的構(gòu)建將為系統(tǒng)提供下列服務：

1）技術(shù)組件服務

技術(shù)中臺將可復用的業(yè)務能力和業(yè)務知識沉淀到技術(shù)中臺的微服務管理平臺，通過提供可復用的技術(shù)和業(yè)務組件，減少重復性開發(fā)工作，降低開發(fā)成本，助力發(fā)射場優(yōu)化研發(fā)流程，提高研發(fā)效率和質(zhì)量。同時，技術(shù)中臺支撐發(fā)射場各類管理應用和業(yè)務應用的敏捷化、低代碼化開發(fā)，減少信息系統(tǒng)的功能冗余，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)的柔性擴展和無縫銜接。

2）用戶級軟件技術(shù)服務平臺

技術(shù)中臺包括基礎應用集成平臺、

開發(fā)和運維（DevOps）平臺?；A應用集成平臺提供統(tǒng)一用戶、統(tǒng)一權(quán)限、統(tǒng)一日志、統(tǒng)一消息等公共服務，實現(xiàn)業(yè)務微服務組件的全生命周期管理。

DevOps平臺通過建設業(yè)務系統(tǒng)與應用的開發(fā)運維流水線，實現(xiàn)業(yè)務組件、業(yè)務App、業(yè)務平臺系統(tǒng)的研發(fā)過程全管控及多團隊在線協(xié)同，提升業(yè)務組件應用研發(fā)運維一體化協(xié)同能力。

3）API網(wǎng)關統(tǒng)一管理

微服務架構(gòu)一般采用前后端分離設計，前端頁面邏輯和后端微服務業(yè)務邏輯獨立開發(fā)、獨立部署，通過網(wǎng)關實現(xiàn)前后端集成。API網(wǎng)關可以對API進行訪問控制、身份驗證、授權(quán)、監(jiān)控、負載均衡、緩存和日志記錄等，從而提高API的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。API網(wǎng)關可以幫助用戶方便地管理微服務API接口，實現(xiàn)安全的前后端分離，

以及高效的系統(tǒng)集成和精細的服務監(jiān)控。

4）實現(xiàn)統(tǒng)一運維服務

技術(shù)中臺可以提供統(tǒng)一的運維管理平臺，建立開放的技術(shù)標準和生態(tài)環(huán)境，支持第三方系統(tǒng)的接入和應用開發(fā)，實現(xiàn)對基礎設施、應用和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和監(jiān)控，降低運維成本，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性，促進數(shù)字化發(fā)射場的技術(shù)創(chuàng)新和應用拓展。

2.2.3" AI中臺

AI中臺提供數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建等工具，提供自動化、智能化的分析模型構(gòu)建能力，滿足用戶從數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、分析建模、模型評估、部署應用到管理監(jiān)控等全流程的功能

需求。AI中臺讓用戶能夠隨時更改觀察的數(shù)據(jù)維度和指標，借助聯(lián)動、鉆取、鏈接等交互操作，幫助用戶探索數(shù)據(jù)規(guī)律，加速機器學習和深度學習與日常業(yè)務的融合［9］，實現(xiàn)歷史/實時數(shù)據(jù)的智能分析與挖掘，從宏觀到微觀立體地感知發(fā)射場的運行狀況，

實現(xiàn)發(fā)射場的智能化管理和運營，提高發(fā)射場的整體運行水平和效

率。AI中臺的構(gòu)建過程主要包括下列幾個方面：

1）模型構(gòu)建

平臺具備機器學習能力，通過可視化方式快速建立模型

，自動準備訓練數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)特點選擇算法和技術(shù)，快速部署模型和發(fā)布結(jié)果，并在場景中得到應用［10］，如發(fā)射任務規(guī)劃智能決策模型、智能測試與診斷模型、監(jiān)控與預警模型、設備監(jiān)控管理等模型的構(gòu)建。

2）智能決策和自主學習

利用AI技術(shù)對發(fā)射場的運行數(shù)據(jù)進行分析，提供智能化的決策支持，包括優(yōu)化資源配置、預測設備故障、提供安全預警等，以提高發(fā)射任務的執(zhí)行效率和精度。同時，建立AI模型，對發(fā)射場的運行進行自主學習，不斷優(yōu)化運行策略，提高發(fā)射場的運行效率和安全性。

3）智能化應用及開放共享

開發(fā)基于人工智能技術(shù)的應用系統(tǒng)，如智能調(diào)度系統(tǒng)、智能維護系統(tǒng)等，提高發(fā)射場的智能化管理水平。同時，構(gòu)建AI中臺的開放平臺，支持各類應用系統(tǒng)接入并共享AI中臺的數(shù)據(jù)和算法資源，為發(fā)射場的數(shù)字化、智能化提供更多的可能性和擴展空間。

2.3" 打造業(yè)務平臺，釋放數(shù)字價值

2.3.1" 物聯(lián)融合系統(tǒng)

物聯(lián)融合系統(tǒng)是一種能夠?qū)⒏鞣N傳感器設備

的數(shù)據(jù)

進行統(tǒng)一采集和整合的系統(tǒng)，通過標準化協(xié)議的接入方式，可以全面對接發(fā)射場前端傳感器設備，對發(fā)射場內(nèi)的各類設施設備進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過標準化協(xié)議進行傳輸和處理，從而實時采集場區(qū)進出人員信息，火箭封閉區(qū)的溫濕度、潔凈度、火箭燃料加注量，以及發(fā)射場周邊環(huán)境情況等，并對數(shù)據(jù)進行處理、存儲、計算和監(jiān)測分析。

系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務場景輸出報表和可視化圖表，反映發(fā)射場各業(yè)務面的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)指標，通過配置告警規(guī)則提供基于閾值比較的告警服務，并按頻次發(fā)送告警信息給相關責任人員。通過與物聯(lián)融合系統(tǒng)全面對接，發(fā)射場前端傳感器設備可以更好地實現(xiàn)智能化、自動化、高效化的監(jiān)測和管理，同時也可以提高發(fā)射場的安全性和可靠性，其實現(xiàn)的主要功能如下：

1）設備連接與管理

建立物聯(lián)設備連接平臺，實現(xiàn)各類傳感器、監(jiān)控設備、通信設備等的連接和管理，確保發(fā)射場各個設備的互聯(lián)互通。

2）實時監(jiān)測與遠程控制

通過物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)對發(fā)射場各設備的實時監(jiān)測和遠程控制，包括設備狀態(tài)、運行參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并進行遠程調(diào)控。

3）數(shù)據(jù)采集與分析

利用物聯(lián)網(wǎng)平臺對設備傳感器數(shù)據(jù)進行采集、存儲和計算，實現(xiàn)對發(fā)射場設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，為運維決策提供支持。

4）預測性維護與故障預警

結(jié)合AI中臺能力，構(gòu)建相關維護和預警模型，實現(xiàn)感知設備的預測性維護和故障預警，以降低設備故障率，提高設備可靠性。

2.3.2" 視頻AI系統(tǒng)

視頻AI系統(tǒng)是一個集成了視頻監(jiān)控、智能分析等功能的強大工具，是基于人工智能技術(shù)，以智能視頻分析和大數(shù)據(jù)挖掘為核心的視頻圖像綜合管理支撐系統(tǒng)［11］。該系統(tǒng)運用最新的計算機視覺和深度學習技術(shù)，實時監(jiān)測發(fā)射場的設備運行狀態(tài)、人員活動情況、環(huán)境變化等各種動態(tài)，一旦檢測到任何異?；驖撛陲L險，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，

有效預防

危險發(fā)生。此外，視頻AI

系統(tǒng)還能

提供豐富的智能視頻算法，通過對視頻數(shù)據(jù)的分析和挖掘，提前識別出可能出現(xiàn)的問題，為預防性維護提供可能。視頻AI系統(tǒng)不僅能提升發(fā)射場的安全性，也能提高管理效率，是發(fā)射場現(xiàn)代化、智能化管理的重要支撐，平臺可實現(xiàn)以下功能：

1）實時監(jiān)控與智能分析

通過視頻AI系統(tǒng)實現(xiàn)對發(fā)射場各個區(qū)域

和各種情況的實時監(jiān)控和智能分析，包括人員活動、車輛行駛、物品搬運等，以提高發(fā)射場的安全性和管理效率。

2）事件識別與預警

利用視頻AI技術(shù)對監(jiān)控畫面進行分析，實現(xiàn)對異常事件

的快速識別和自動預警。例如，人員闖入禁區(qū)、異常車輛進入等，并結(jié)合事件流程調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對此類事件的快速響應。

3）視頻搜索與檢索

通過視頻AI系統(tǒng)實現(xiàn)對歷史監(jiān)控視頻的快速搜索和檢索，支持對特定時間段、特定對象等的視頻回放和分析，為安全事件調(diào)查提供證據(jù)支持。

4）人員和車輛識別

利用視頻AI技術(shù)對監(jiān)控畫面中的人員和車輛進行識別和追蹤，實現(xiàn)對人員和車輛的實時監(jiān)測和管理。

5）智能巡檢與運維支持

通過視頻AI技術(shù)實現(xiàn)對設備和設施的智能巡檢，包括設備狀態(tài)監(jiān)測和異常識別等，提高設備運維的效率和及時性。

2.3.3nbsp; 數(shù)字孿生系統(tǒng)

數(shù)字孿生系統(tǒng)利用數(shù)字化技術(shù)和仿真模型，對實體發(fā)射場進行高度精細化的數(shù)字化建模和仿真。這種技術(shù)能夠?qū)崟r反映發(fā)射場的實際運行狀態(tài)、資源利用情況和環(huán)境變化情況，為科學決策提供支持，并能夠模擬不同情況下發(fā)射場的運行情況，預測潛在問題。數(shù)字孿生發(fā)射場可以優(yōu)化發(fā)射場的運行流程，提高效率、降低成本，并為新技術(shù)、新設備的引入及應用提供驗證和測試平臺。通過數(shù)字孿生技術(shù)，發(fā)射場可以實現(xiàn)智能化管理和運營，提高整體運行水平和效益。圖3為發(fā)射塔的孿生模型，系統(tǒng)可實現(xiàn)的主要功能如下：

1）模擬仿真

通過數(shù)字孿生系統(tǒng)可以對發(fā)射場的“場”“站”“塔”等設備的運行狀態(tài)及發(fā)射場周邊的氣象和電磁環(huán)境進行仿真模擬，以便預測和分析可能存在的問題并提供解決方案。今后可進一步探索通過數(shù)字孿生

系統(tǒng)對物聯(lián)網(wǎng)設備進行遠程交互。

2）設備狀態(tài)監(jiān)測

數(shù)字孿生系統(tǒng)可以實時監(jiān)測發(fā)射場設備的狀態(tài)，包括運行狀態(tài)、溫度、壓力、振動等參數(shù)，以及設備之間的交互和關聯(lián)關系。通過實時

采集數(shù)據(jù)并分析，可以及時發(fā)現(xiàn)設備故障或異常情況，并采取相應的維護措施，以提高設備的可靠性和使用壽命。

3）模擬訓練

數(shù)字孿生系統(tǒng)還可以用于模擬訓練，為工作人員提供逼真的虛擬環(huán)境，便于工作人員進行設備操作、應急處理等模擬訓練，有助于提高工作人員的技術(shù)水平和應對突發(fā)事件的能力。

4）流程優(yōu)化

數(shù)字孿生系統(tǒng)可以對發(fā)射場的流程進行模擬和優(yōu)化。通過對實際運行數(shù)據(jù)的分析和挖掘，可以找出潛在的瓶頸和問題，優(yōu)化流程，提高發(fā)射場的運行效率和可靠性。

2.3.4

業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)

業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)可以實時監(jiān)控發(fā)射場的事件情況。通過收集各種事件數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理，系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題和故障。通過對問題進行分類、分撥調(diào)度，采取相應的措施進行預警和處置。同時，還可以提出優(yōu)化建議和改進措施，為發(fā)射場的流程優(yōu)化和調(diào)整提供解決方案。因此，業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)有助于提高發(fā)射場的運行效率和可靠性，降低成本和資源消耗，系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能如下：

1）業(yè)務管理與監(jiān)控

通過業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)對發(fā)射場的各類事件進行管理和監(jiān)控，包括安全事件、設備故障、人員調(diào)度等，以及對業(yè)務進行實時跟蹤和分析。

2）業(yè)務響應與處置

通過業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對業(yè)務的快速響應和處置，包括事件分級、責任人分配、處理進度跟蹤等，以及對業(yè)務處理結(jié)果進行反饋和評估。

3）業(yè)務調(diào)度與協(xié)同

通過業(yè)務流程調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對任務的調(diào)度和協(xié)同，包括任務分配、進度跟蹤、任務優(yōu)先級調(diào)整等，以提高任務執(zhí)行效率和協(xié)同能力。

2.4" 數(shù)字化技術(shù)與發(fā)射任務創(chuàng)新應用

2.4.1" 任務管理/監(jiān)管系統(tǒng)

通過建設數(shù)字化任務管理/監(jiān)管系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對發(fā)射場各項任務的實時監(jiān)控、調(diào)度和管理，優(yōu)化任務執(zhí)行流程，提高任務執(zhí)行效率，確保發(fā)射任務能夠按時保質(zhì)完成。同時，系統(tǒng)還可以對發(fā)射場的資源進行全面調(diào)度和優(yōu)化，包括人力、物資、設備等資源的合理配置，以確保資源的充分利用，

從而降低成本、提高效益。任務管理/監(jiān)管系統(tǒng)可以促進發(fā)射場的高效、安全和可靠運行，從而提高發(fā)射任務的執(zhí)行效率和管理水平。其實現(xiàn)的主要功能如下：

1）任務發(fā)布與分配

系統(tǒng)支持任務的發(fā)布和分配，包括指定責任人、描述任務和

確定截止時間等，以便對任務進行有效管理。

2）任務執(zhí)行和進度跟蹤

系統(tǒng)記錄任務的執(zhí)行情況，包括任務的開始時間、完成時間、進度情況等，以便實時跟蹤任務的執(zhí)行情況。

3）任務優(yōu)先級管理

系統(tǒng)支持對任務的優(yōu)先級進行管理，根據(jù)任務的緊急程度和重要性進行合理的排期和調(diào)整。

4）任務狀態(tài)監(jiān)控

系統(tǒng)可以對任務的狀態(tài)進行監(jiān)控，包括進行中、已完成、延期的任務，以便及時了解任務的執(zhí)行情況。

5）任務反饋和評價

系統(tǒng)支持責任人對任務執(zhí)行情況進行反饋和評價，包括任務完成情況、存在的問題、改進建議等。

6）任務提醒和通知

系統(tǒng)能夠向相關責任人發(fā)送任務提醒和通知，包括任務分配、截止時間提醒等，以確保任務被及時執(zhí)行。

2.4.2" 設備監(jiān)測與診斷

系統(tǒng)

數(shù)字化發(fā)射場設備監(jiān)測與診斷系統(tǒng)對發(fā)射場主要設備和系統(tǒng)

進行實時監(jiān)測，確保設備的可靠運行，同時能夠提前識別出可能出現(xiàn)的故障和問題系統(tǒng)。進行智能故障預警和診斷，提高維修保養(yǎng)的效率和準確性，降低設備維護成本，提高設備使用效率，增強設備安全性，為發(fā)射任務的順利執(zhí)行提供有力保障，其主要功能如下：

1）設備狀態(tài)實時監(jiān)測

系統(tǒng)對發(fā)射場設備進行實時監(jiān)測，包括設備運行狀態(tài)、工作參數(shù)、傳感器數(shù)據(jù)等，以便及時了解設備的運行情況，發(fā)現(xiàn)設備異常和潛在故障，確保設備的可靠運行。

2）故障預警及遠程診斷

系統(tǒng)能夠?qū)υO備進行故障預警，通過數(shù)據(jù)分析和算法識別設備可能出現(xiàn)的故障，提前預警并采取應對措施。系統(tǒng)還支持對設備進行遠程診斷，通過遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，對設備的故障進行診斷，

以便工作人員及時處理。

3）提高設備的使用效率

系統(tǒng)可以實時監(jiān)測設備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設備的潛在問題和瓶頸，為設備的優(yōu)化和升級提供數(shù)據(jù)支持，從而提高設備的使用效率和性能。通過定期的設備監(jiān)測與診斷，可以有效預防潛在的安全風險和事故，確保發(fā)射任務的安全執(zhí)行。

4）歷史數(shù)據(jù)存儲與分析

系統(tǒng)能夠?qū)υO備的歷史數(shù)據(jù)進行存儲和分析，包括設備的運行記錄、故障信息、維護記錄等，以便通過數(shù)據(jù)分析

診斷設備存在的故障。

5）維護計劃與管理

系統(tǒng)能夠制定設備的維護計劃并進行管理，包括定期維護、預防性維護等，以確保設備的正常運行。此外，通過合理安排維修計劃和資源分配，減少不必要的維修工作，降低設備的維護成本，避免浪費。

3" 結(jié)束語

3.1" 數(shù)智賦能

1）創(chuàng)新模式，實現(xiàn)發(fā)射場的降本增效

數(shù)字化發(fā)射場建設能夠通過多種方式降低運營成本。首先，運用先進的傳感器和監(jiān)控設備實時監(jiān)測設備狀態(tài)，預測并及時處理設備故障，從而降低設備損壞和維修成本。其次，數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)了任務調(diào)度和執(zhí)行的自動化，減少了人工操作和干預，降低了人力成本。同時，數(shù)字化技術(shù)還優(yōu)化了資源配置和利用，提高了生產(chǎn)效率，進一步降低了運營成本。最后，通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，數(shù)字化發(fā)射場建設還能優(yōu)化維護計劃和維修策略，降低維護成本。

2）提高效率，實現(xiàn)發(fā)射任務的穩(wěn)中求進

數(shù)字化發(fā)射場建設有望顯著提高發(fā)射任務的執(zhí)行效率，并縮短任務執(zhí)行時間。這一變革意味著發(fā)射場將有能力承接更多的任務，以滿足國內(nèi)外日益增長的發(fā)射需求，并通過持續(xù)的技術(shù)升級和設施完善，實現(xiàn)發(fā)射場發(fā)射運營能力的穩(wěn)步提升。

3）智慧運營，提高投資回報率

數(shù)字化發(fā)射場建設通過實時監(jiān)測設備的運行情況和任務的執(zhí)行情況，優(yōu)化流程并實現(xiàn)自動化管理，提高

發(fā)射場的整體效率和生產(chǎn)能力，降低人力和運營成本，提高發(fā)射任務的成功率，從而顯著提高投資回報率。這些優(yōu)勢不僅展現(xiàn)了我國在航天技術(shù)領域的實力，也為全球航天事業(yè)的進步開拓了新的可能性。數(shù)字化發(fā)射場建設將為我國實現(xiàn)從航天大國向航天強國的跨越

作出重要貢獻。

3.2" 管理增效

1）提高發(fā)射場的運營管理效率

數(shù)字化管理模式彌補了傳統(tǒng)管理模式的缺陷，充分發(fā)揮了現(xiàn)代技術(shù)

的優(yōu)勢，實時監(jiān)控發(fā)射任務各個階段的工作，提高了數(shù)據(jù)信息的真實性和有效性，增強了業(yè)務管理能力。同時，數(shù)字化管理模式加強了管理單位對任務的監(jiān)督和管控能力，通過數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同避免數(shù)據(jù)孤島的出現(xiàn)，實現(xiàn)全過程動態(tài)管控，有助于各單位提高自身的管理水平，實現(xiàn)任務的一體化、流程化和規(guī)范化管理，從而提升任務

執(zhí)行效率和管理水平。

2）提升測試發(fā)射過程的安全性及任務成功率

數(shù)字化發(fā)射場建設通過實時監(jiān)測發(fā)射場的設備和任務執(zhí)行情況，有效提高了測試發(fā)射過程的安全性和可靠性，減少了安全事故的發(fā)生；通過及時發(fā)現(xiàn)設備異常和潛在故障，預測并防止事故的發(fā)生，從而避免了因設備故障或人為因素導致的安全事故；通過對設備運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和分析，可以了解設備的性能、故障率和維護需求等方面的情況。這些措施不僅提高了發(fā)射任務的成功率和效率，還為發(fā)射場的安全穩(wěn)定運行提供了有力保障。

3）提升發(fā)射活動的數(shù)據(jù)分析與決策支持能力

數(shù)字化發(fā)射場建設通過對任務執(zhí)行情況和設備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，為管理決策提供了數(shù)據(jù)支持，使管理人員能夠更好地了解發(fā)射場的運營情況，及時調(diào)整管理策略。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的管理方式可以實現(xiàn)更科學、精準的決策，從而提高發(fā)射場的管理水平和運行效率。通過對任務執(zhí)行數(shù)據(jù)進行分析，可以了解任務的完成情況、工作效率和資源利用率等，為優(yōu)化任務安排提供數(shù)據(jù)支持。這些數(shù)據(jù)不僅可以用于決策支持，還可以用于評估和監(jiān)測發(fā)射場的運營情況，發(fā)現(xiàn)問題并及時采取措施加以解決。

綜合來看，數(shù)字化發(fā)射場建設通過數(shù)智賦能、管理增效等手段，可以實現(xiàn)發(fā)射任務的智慧運營和智能決策，為發(fā)射場的跨越式發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐。

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（責任編輯" 柴" 智；責任校對" 白麗媛）