航天信息化综合集成

　　第一部分 信息化基础篇
　　第1章 航天发展信息化服务体系
　　第2章 航天信息化的理论基础
　　第3章 航天信息化的发展与面临的挑战
　　第4章 航天信息化战略规划与实施架构
　　第5章 航天信息化工程项目管理与人才培养

　　第1章 航天发展信息化服务体系
　　本章学习路线图
　　本章主要介绍航天发展信息化服务体系.主要内容包括航天的发展原则?发展方向?发展任务.国际交流与合作.载人航天计划等.使读者初步了解航天发展的现状和相关航天知识.为后面各章的学习打下基础.
　　1.1 航天发展概述
　　在过去的60多年内.我国以及国际的航天技术发展取得了许多突出的成就.体现了当代科技成果和基础工业成果的密切结合.航天技术被世人普遍认为是20世纪现代科技最重大的成就和发展最快的领域之一.它是现代科学技术和基础工业最新技术的高度的集合.也是一个国家科学技术水平和综合国力的重要体现.我国航天事业自1956年创建以来.经历了艰苦创业?配套发展?改革振兴和走向世界等几个重要时期.迄今已达到相当
　　规模和水平.主要形成了如下体系 :
　　1)形成了完整配套的研究?设计?生产和试验体系.
　　2)建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站?远程跟踪测量船组成的测控网.
　　3)建立了包括 “北斗 ”导航系统在内的多种卫星应用系统.取得了显著的社会效益和经济效益.
　　4)建立了具有一定水平的空间科学研究系统.取得了多项创新成果.
　　5)培育了一支素质好?技术水平高的航天科技队伍.
　　我国航天事业是在基础工业比较薄弱?科技水平相对落后和特殊的国情?特定的历史条件下发展起来的.我国独立自主地进行航天活动.以较少的投入.在较短的时间里.走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路.取得了一系列重要成就.我国在卫星回收?一箭多星?低温燃料火箭技术?捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已跻身世界先进行列.在遥感卫星研制及其应用?通信卫星研制及其应用?载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果.我国航天信息化的发展经历多年的实践.还需要进一步深化和探索 (国务院新闻办公室.2011).
　　当前.全球航天技术正向空间探测?对地观测?信息利用等方面发展.目前.我国已在空间探测方面进行了月球探测实验活动.下一步将计划在火星和金星方面展开太空探测活动.
　　外层空间是人类共同的财富.探索外层空间是人类不懈的追求.当前.世界主要航天国家相继制定或调整航天发展战略?发展规划和发展目标.航天事业在国家整体发展战略中的地位与作用日益突出.航天活动对人类文明和社会进步的影响进一步增强 (国务院新闻办公室.2011).航天发展信息化服务体系如图1￣1所示.
　　1.2 航天发展宗旨与方向
　　我国政府始终坚持为了和平目的探索和利用外层空间.始终把发展航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分.近年来.我国航天事业发展迅速.在若干重要技术领域跻身世界先进行列.航天活动在我国经济建设和社会发展中发挥着越来越重要的作用 (国务院新闻办公室.2011).
　　在我国的航天发展规划中.“十二五 ”时期是全面建设小康社会的关键时期.是深化改革开放?加快转变经济发展方式的攻坚时期.我国航天事业面临新的发展机遇.我国将紧密围绕国家战略目标.加强自主创新.扩大开放合作.促进航天事业又好又快发展.同时.我国愿与国际社会一道.共同维护一个和平?清洁的外层空间.为推动人类和平与发展的崇高事业做出新的贡献 (国务院新闻办公室.2011).
　　我国发展航天事业的宗旨主要体现在以下几个方面 (国务院新闻办公室.2011):
　　1)不断探索外层空间.扩展对地球和宇宙的认识.
　　2)和平利用外层空间.促进人类文明和社会进步.造福全人类.
　　3)满足我国经济建设?科技发展?国家安全和社会进步等方面的需求.提高全民科学文化素质.维护国家权益.增强综合国力.
　　我国发展航天事业服从和服务于国家整体发展战略.坚持科学发展?自主发展?和平发展?创新发展?开放发展的原则.主要体现在以下几个方面 (国务院新闻办公室.2011):
　　1)科学发展 :就是尊重科学?尊重规律.从航天事业的发展实际出发.统筹兼顾和科学部署空间技术?空间应用和空间科学等各项航天活动.保持航天事业全面?协调?可持续发展.
　　2)自主发展 :我国始终坚持走独立自主?自力更生的发展道路.主要依靠自身力量.根据国情和国力.自主发展航天事业.满足国家现代化建设的基本需求.3)和平发展 :始终坚持和平利用外层空间.反对外空武器化和外空军备竞赛.合理开发和利用空间资源.切实保护空间环境.使航天活动造福全人类.
　　4)创新发展 :把提高自主创新能力作为航天事业发展的战略基点.强化工业基础.完善创新体系.以实施航天重大科技工程为载体.集中力量.重点突破.实现航天科技跨越发展.
　　5)开放发展 :坚持独立自主与开放合作相结合.在平等互利?和平利用?共同发展基础上.积极开展空间领域的国际交流与合作.致力于推进人类航天事业的共同进步.以上介绍了我国航天发展宗旨和原则.发展方向如图1-2所示.下面重点介绍我国航天发展的方向.
　　1.2.1 航天运输系统
　　航天运输系统主要包括载人飞船?运载火箭?航天武器?航天器?应急救生飞行器和各种辅助系统.它是往返于地球表面和空间轨道之间.或在轨道与轨道之间运输以及完成地外天体着陆和返回运输各种有效载荷运输工具的总称.下面以中国为例介绍航天运输系统的发展.
　　我国自1970年4月24日 “长征一号 ”火箭成功发射 “东方红一号 ”卫星以来.“长征”系列运载火箭走过从常规推进到低温推进?从串联到捆绑?从一箭单星到一箭多星?从发射卫星载荷到发射飞船的技术历程.具备发射各种轨道空间飞行器的能力.并在可靠性?安全性?发射成功率?入轨精度等方面达到国际一流水平.随着我国 “长征 ”系列运载火箭型号的进一步完善.新一代运载火箭工程研制取得重大进展.“长征 ”系列火箭发射实景如图1-3所示.发展系列如图1-4所示.下面介绍我国 “长征 ”系列运载火箭发展历程.
　　……

　　《航天信息化综合集成》由长期从事航天航空企业信息化应用研究、具有组织和主持多项大型信息化工程实践经验的作者撰写。主要以云集成作为综合集成技术支撑点展开， 全面论述面向服务的航天信息化集成方法， 应用系统工程思想贯穿《航天信息化综合集成》创作， 结合当前主流IT 集成技术， 提出数字化样机设计集成、基于物联网的产品生产管理集成、协同制造过程集成、生产管理运营集成和基于云服务的系统集成。五大集成综合起来， 形成初步的航天信息化云集成平台， 实现航天大型复杂产品数字化的系统设计、总体布局， 实现从综合集成到综合提升的跨越， 为后续的技术展开研究提供理论指导。

第一部分信息化基础篇
第1章航天发展信息化服务体系 3
本章学习路线图 3
1.1航天发展概述 3
1.2航天发展宗旨与方向 5
1.3发展政策与措施 22
1.4国际交流与合作 23
1.5载人航天计划 23
参考文献 24
第2章航天信息化的理论基础 25
本章学习路线图 25
2.1什么是信息化 26
2.2认识航天信息化 29
2.3航天信息化的现状 31
2.4航天信息化的必要性 33
2.5航天信息化的建设过程 33
2.6航天信息化建设常见的问题 33
2.7航天信息化建设的风险规避 34
2.8航天信息化建设的关键点 35
2.9信息化发展的国内外未来大环境背景 36
参考文献 38
第3章航天信息化的发展与面临的挑战 39
本章学习路线图 39
3.1航天信息化内涵 39
3.2立足自主的信息化发展之路 41
3.3中国航天信息化发展的矛盾 42
3.4中国航天信息化问题及解决途径 42
3.5中国航天信息化发展特色与目标 45
3.6中国航天信息化水平的提升 46
参考文献 47
第4章航天信息化战略规划与实施架构 48
本章学习路线图 48
4.1航天信息化规划的内涵 49
4.2航天信息化规划的总体框架及流程 49
4.3目前航天信息化规划存在的问题 49
4.4信息化基础设施规划的内容 50
4.5建设航天信息安全保障体系 51
4.6加快制定航天信息规范和技术标准 53
4.7完善航天信息化推进和管理体制 57
4.8航天信息化评价指标体系的建立 58
4.9航天信息化战略管理相关知识 59
4.10航天信息化组织机构设置 61
参考文献 63
第5章航天信息化工程项目管理与人才培养 64
本章学习路线图 64
5.1项目管理概述 65
5.2项目管理流程 67
5.3系统工程导向的信息化模型 71
5.4系统工程导向的方法论框架 75
5.5航天信息化系统工程管理要素 76
5.6航天信息化工程的基本特征 78
参考文献 78
第二部分信息化综合集成架构篇
第6章综合集成理论与技术 83
本章学习路线图 83
6.1综合集成概述 84
6.2系统综合与集成 86
6.3综合集成技术 88
6.4研讨厅体系 93
6.5综合集成的作用和发展趋势 98
6.6信息化综合集成的研究进展 100
参考文献 101
第7章云集成平台技术及应用 103
本章学习路线图 103
7.1云计算相关概念 104
7.2云计算的特点和优势 109
7.3云计算的技术体系结构 110
7.4云计算架构服务层 113
7.5主流云计算平台参考架构 117
7.6云计算基础设施模式 128
7.7云计算的关联技术 130
7.8云计算技术成熟度 136
参考文献 137
第8章大数据集成技术及应用 139
本章学习路线图 139
8.1大数据技术基础 140
8.2大数据组织和管理 146
8.3大数据处理技术框架 147
8.4大数据存储技术 148
8.5大数据表达技术 150
8.6大数据并行处理技术 153
8.7大数据计算平台技术 156
8.8空间大数据 159
8.9大数据与云计算 162
8.10工业大数据 164
8.11大数据的应用 165
参考文献 166
第9章物联网技术及应用 168
本章学习路线图 168
9.1物联网技术 169
9.2物联网架构 172
9.3物联网标准体系 175
9.4物联网标准组织 177
9.5物联网关键技术 177
9.6物联网技术的应用 182
参考文献 189
第10章SOA集成平台技术及应用 190
本章学习路线图 190
10.1SOA的发展 191
10.2SOA的技术架构 195
10.3SOA的关键技术 197
10.4ESB架构 208
10.5业务流程管理架构 217
10.6SOA中的组件关系 224
参考文献 226
第11章SOA与云计算集成 228
本章学习路线图 228
11.1基于SOA与云集成的企业平台架构 228
11.2云集成及其面临的挑战 229
11.3SOA与云计算的集成关系 230
11.4云计算与SOA集成模型 231
11.5面向服务的航天信息化集成平台 232
参考文献 235
第三部分信息化综合集成业务篇
第12章航天企业综合管理信息化平台 239
本章学习路线图 239
12.1财务管理系统 240
12.2协同办公系统 245
12.3客户关系管理 248
12.4知识管理系统 250
12.5决策支持系统 256
12.6多型号项目管理 258
12.7质量管理系统 260
12.8人力资源管理系统 261
12.9部件供应管理系统 264
12.10档案管理系统 266
参考文献 268
第13章企业生产运营与制造信息化平台 269
本章学习路线图 269
13.1制造执行系统 271
13.2产品结构管理系统———BOM 278
13.3航天型号技术状态管理 285
13.4型号质量与可靠性工程 288
13.5产品数据管理 292
13.6产品生命周期管理 296
13.7计算机辅助设计 304
13.8计算机辅助制造 309
13.9计算机辅助工艺过程计划 312
13.10计算机辅助工程 317
13.11计算机辅助质量保证 320
13.12计算机集成制造系统 323
13.133D打印技术 330
参考文献 331
第14章航天产品与服务信息化平台 333
本章学习路线图 333
14.1导航定位系统 334
14.2GPS的应用 345
14.3移动互联网 350
14.4综合电子信息系统 352
14.5网络通信系统 356
14.6指挥控制系统 360
14.7情报侦察系统 361
14.8预警探测系统 362
参考文献 366
第四部分信息化综合集成案例篇
第15章基于物联云的数字化制造平台基础框架 369
本章学习路线图 369
15.1云制造 370
15.2集成与协同技术 376
15.3云制造技术 378
15.4云制造集成平台 382
参考文献 388
第16章航天信息化系统综合集成过程 389
本章学习路线图 389
16.1系统综合集成理论 391
16.2航天信息化数字样机综合集成技术 393
16.3数字样机综合集成建模方法 400
16.4性能样机建模分析 403
16.5面向物联网的实物产品数字化标识?智能管控?信息安全技术 408
16.6基于数字样机的制造模式 413
16.7基于数字样机的制造数据中心集成 417
16.8基于数字样机的工艺设计技术 422
16.9基于知识的管路数字化制造与装配技术 424
16.10数字样机的高精密度电子产品虚拟联装技术 425
16.11基于精益生产和ERP系统的生产计划集成技术 426
16.12基于云服务的产品全生命周期协同研制技术 428
16.13基于云服务的系统集成技术 429
16.14全生命周期的云知识服务技术 432
16.15数字样机协同应用研究技术 433
16.16大型复杂产品综合环境适应性协同仿真技术 436
16.17三维装配工艺的集成应用技术 436
16.18基于异构环境的管理与工程协同集成技术 437
16.19虚拟验证技术 438
参考文献 440
第五部分武器装备后勤保障信息化篇
第17章面向武器装备全生命周期的管理与保障 445
本章学习路线图 445
17.1维护?维修和运行平台 446
17.2便携式维修辅助系统 447
17.3装备持续采办与全寿命支持 449
参考文献 453
第18章面向武器装备智能化的IETM平台 455
本章学习路线图 455
18.1面向武器装备智能化的IETM平台概述 456
18.2美军军用IETM相关标准 475
18.3S1000D标准 476
18.4IETM标准的选择 483
参考文献 486
第19章基于单一数据源的IETM系统 488
本章学习路线图 488
19.1单一数据源概述 489
19.2公共源数据库 490
19.3出版物数据模块 492
19.4单一数据源系统架构 502
19.5嵌入式XML数据库的应用 505
参考文献 508