航天发射任务组织指挥工作相关问题研究

2012-01-14徐运涛马昕晖

装备学院学报 2012年3期

徐运涛，马昕晖

（1.装备学院航天装备系，北京 101416； 2.中国西昌卫星发射中心，西昌四川 615000）

1 研究现状

随着我国航天事业的发展，预计未来的航天发射试验数量将由目前年均5～8次增加到15次左右［1］。航天发射呈现多批次、多型号、高密度、快节奏的特点，加强新形势下航天发射任务组织指挥能力建设是满足我国当前新形势、新任务要求的重要内容。航天试验指挥是航天试验部队指挥员及其指挥机关对所属部队试验任务进行的特殊的组织领导活动［2］：因此如何加强我国航天发射任务的组织指挥建设，满足发射新形势的要求是当前面临的一个重大的现实课题。航天发射任务的组织指挥工作的发展对航天发射场测试发射技术发展提出了新的要求，查找航天发射任务中组织指挥工作的问题，确定组织指挥工作的发展方向，对于适应国际航天运载技术的更新和提高国际商业发射市场竞争力具有重要的意义。

2 组织指挥工作建设需求

航天试验指挥是对运载火箭、卫星与航天器试验全过程的组织、计划、协调及控制，它对于试验活动有序、正常运转和保证试验质量起着决定性作用［3］。根据任务可分为准备、实施和总结评估3个阶段，目前比较成熟的组织指挥模式为试验任务三级组织指挥模式。

2.1 多任务并行组织指挥模式

针对高密度任务的常态化，为确保多任务并行顺利实施，着眼任务全局，实行统一领导，统筹多任务的组织实施，统一协调测试计划、统一组织人员定岗、统一调配资源保障，加强试验任务的全过程管理，是确保航天任务顺利完成的前提条件。合理安排，严密组织，正确指挥，形成集中统一、规范有序、分工协作、科学高效的多任务并行组织指挥模式是航天任务组织指挥模式发展的趋势。

2.2 测试发射流程的优化

航天发射任务测试时间长，流程繁琐，这些问题直接影响着中国航天事业的发展。提高发射成功率、缩短测试时间、优化测试流程是中国航天发射任务长期的要求［4］。目前，国际上主要采取“两平两垂”“一平两垂”“三垂”“三平”4种测试发射模式［5］。以西昌卫星发射中心为例，发射场星箭测试流程经历了3次大的优化调整。2002年以前采用“两平两垂”测发模式，2002年采用了“一平两垂”新的测试发射模式，2008年后，进一步优化“一平两垂”测试发射模式。不断优化测试发射流程，逐步形成满足航天发射任务要求的、科学成熟的测试发射流程，这也是我国航天事业发展的必然要求。

2.3 远距离测试发射

从测控技术的发展来看，通用化的远距离测控技术是运载火箭测发控技术的一个重要发展方向。近年来，我国发射场针对航天发射任务全面实行由近控向远控跨越，进行设备设施改造，对测发地面远程控制系统、指挥监控系统、电视监视、指挥调度、时统、程控交换系统进行设计和建设，建成并使用远距离测试发射控制系统，实现了简单实用、安全可靠、优化系统、共享信息的目标。今后，我国远距离测试发射的建设需求面将会更加宽广。

2.4 一体化管理体系

航天试验是一项大规模、综合性很强的科研试验，航天发射场是一个复杂的巨大系统［6］。加强发射场的质量管理，提高试验成功率尤为重要。一体化管理体系要按照现代项目管理理念，采用多项目并行管理的方法，利用先进的管理手段、高效的管理工具、现代项目的管理软件，从范围管理、成本管理、时间管理、人力资源管理、质量管理等多个方面入手，对项目进行系统和全生命周期管理，确保各项工作组织高效、计划合理、控制有效、质量一流。积极引进地方先进管理方法和理念，开始建设质量、环境和职业健康安全一体化管理体系是我国航天发射发展的必然趋势。

2.5 突发事件应急体系

突发事件是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和社会案例事件［7］。近年来，我国高度重视航天任务应急处理能力的建设，大力开展应急体系建设。逐步建立起卫星发射任务、公共卫生、恐怖袭击及群体性事件、事故灾难和自然灾害等多类突发事件应急预案体系，组建了应急分队，建成应急指挥中心。为确保发射任务圆满成功，突发事件应急体系的建设仍然是我国航天事业的重要发展方向。

3 组织指挥工作建设方面存在的主要问题

3.1 智能化建设

新形势下的卫星发射和载人航天任务，对我国航天试验的传统组织计划方式提出了新的要求［8］。目前，试验任务组织指挥系统还不能够自动诊断设备出现异常的故障部位及原因，不能给分系统指挥员及时提供故障状况和初步分析定位；不能保证系统指挥员及时做出正确决策。在出现故障的情况下，只能通过调度和电话方式进行故障通报，而后由分系统组织故障分析、排查，效率低。同时，在海量信息的情况下，现有指挥信息系统不能快速准确地提炼出决策结论，不能及时为上层决策指挥员提供决策支持。

3.2 一体化建设

现有发射场试验信息系统的测发、测控、通信、气象和勤务等业务系统之间的信息获取、传输、处理、应用相对独立，系统运行管理和安全保密能力薄弱或欠缺。在信息传输方面，以树状传输结构为主，采用点到点方式传输数据。不同信息系统数据传输协议多为专用协议。在信息处理与应用方面，各业务系统根据自身执行试验任务的需求和特点，选择处理平台与操作系统，确定信息的表述方法、共享方式、存储格式以及服务方式等。与不同任务相关的个性化信息处理渗透在系统的各个环节，信息融合度不高，显示方式不够直观，人机界面不够友好。

3.3 信息获取能力建设

信息获取主要指各业务系统通过前端数据采集与编码设备接收各类有效信息。除个别设备外，关键的测试、测量、指控、保障信息数字化基本实现，但设备健康状态、运行和部分监控信息尚没有实现数字化。存在部分信息数字化手段方法不够合理，信息使用价值低，信息数字化工作还需进一步细化等问题。信息传输、显示和管理能力尚可进一步提高，不少数字化的试验信息还不能向C3I网发送，信息传输能力还需进一步完善。各类数据库系统不够完善，从建设、维护到使用还不成体系，缺乏规范性和维护更新的持续性，大多数信息系统只在任务期间才能获得信息源传输的数据，信息的时域覆盖窄，不利于信息综合利用和工作效率的提高。

4 新形势下组织指挥工作建设的总体目标及基本原则

根据运载火箭测试发射工艺流程和后续任务特点，以满足试验任务高密度，多样化的需求为核心，以一体化试验指挥信息系统为平台，通过管理模式、方法和技术手段的创新，达到信息技术与组织指挥技术的高度融合，实现指挥结构扁平化、指挥系统网络化、指挥手段智能化。

4.1 指挥结构扁平化

减少组织指挥层次，减少信息中转，提高指挥信息流的速度和连续性，提高指挥信息传递的准确性，提高反应速度和密切协同程度。增强各级指挥员的信息定制能力，所需的信息可以实时定制，从而把各级指挥人员从繁杂的数据中解脱出来，使其可以把主要精力投入到指挥决策上来，及时掌握试验任务进程，及时制定各项管理措施，实施各项决策，实现高效的“实时指挥”。

4.2 指挥系统网络化

实现航天发射场各业务系统的数据集中存储和处理，实现业务信息的高度共享和一致，加强对各部站、各业务系统的监督和控管，彻底改变目前各部站间协调不畅顺，各业务系统彼此分离，众多信息孤岛并存的局面。要通过统一规划系统体系结构、统一构建网络传输平台、统一规划任务软件架构、统一规划系统运行管理、统一规划信息安全系统、统一设计信息接入方式、统一信息系统标准规范，确保实现全系统充分互联互通互操作，实现信息资源统筹调配，实现系统运行安全、高效、可靠，实现组织指挥能力提升和可持续发展。

4.3 指挥手段智能化

充分应用远程故障诊断技术，通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合，在前端设备上建立状态检测点，采集设备状态数据；在技术力量较强的远程控制终端建立诊断中心，对设备运行进行分析诊断。远程故障诊断与维护的实现，可以使设备在研制论证时就开始筹划采集各分系统的关键点信息，在设备研制总体方案拟定时予以设计。这些关键点信息在设备运行过程中源源不断地送往远程故障诊断中心，使得发射场区设备的故障诊断更加灵活方便，且够实现资源共享。

5 解决措施与方案

5.1 创新试验任务组织管理模式

按照有利于组织协调、有利于监督制约、有利于提高效益的指导思想，探索高效的组织管理模式。一是着眼提高组织指挥全过程的时效性、准确性、可靠性，在现有三级组织指挥模式的基础上，优化指挥层次，适当增加指挥跨度，引入新型指挥方式，提高组织指挥效能，发展建立“指挥自动化，结构扁平化，平战一体化”的组织指挥机制，适应未来军事航天力量建设要求。二是针对航天发射任务多样化的发展特点，围绕合成、精干、高效的目标，探索组织指挥机构面向任务支持重组的建构方式；积极运用集成化和智能化的指挥手段，合理优化机构设置和人员，提高指挥决策效率。三是树立大系统协作观念，加强过程管理，强化机关统筹、技术部把关和一线单位落实的作用，开展组织管理方式方法和机制体制创新的研究。

5.2 大力开展一体化指挥信息系统建设

为适应未来航天发射任务时效性、复杂性和特异性日益增强的趋势，必须坚持指挥效率与可靠性、固定与灵活相统一的原则，建立集指挥控制、信息获取、传输处理、安全共享、综合应用等功能于一体，满足快速、多样、高效航天试验任务需求的一体化指挥信息系统，实现组织指挥的快速化、决策判断的综合化。一是在顶层对测发、测控、通信、气象、勤保等业务系统开展统一设计，统筹优化为具有普遍性、通用化的体系结构。二是建立基于IP技术的、统一的网络传输平台，试验信息传输统一采用IP技术体制，实现信息共享，提高传输资源利用率。三是统一开发具有共性特点的软件模型库、算法库等，实现软件的构件化、产品化，提高任务软件的复用性和可靠性。四是统一设计试验信息系统运行管理体系和工作模式，统一要求各业务系统的采集方式、信息描述和管理协议，建设可统一监视、分级管理的管理系统，逐步实现全系统资源的统一监管和统筹调配。五是统一规划设计安全管理系统，采用统一的安全防护措施，部署规则一致的防护策略。统一前端信息获取设备物理接口、信息格式和接入方式，提升设备灵活调用和快速入网能力。六是统一规范体系架构各层面建设所依据的系列标准，包括信息获取、传输、交换、共享、处理，应用服务，运行管理和信息安全等标准规范，提高系统开放性和信息共享能力。

5.3 加强高素质指挥人才队伍建设

人才队伍的建设是指挥自动化建设和应用的关键。系统管理人员素质不高，再好的功能也无法发挥，再好的设备也难以正常运转［9］，因此要重点培养一支具有战略眼光，能够把握世界航天发展趋势，能够通晓试验发射指挥，能够驾驭复杂局面的高素质指挥人才队伍。一是抓好指挥人才队伍建设的长远规划。统筹当前和长远发展需求，科学制定指挥人才队伍建设的方向和阶段目标，优化指挥人才队伍的专业和学历结构，全面推进复合型指挥人才队伍建设。二是创新培训技术方法和手段。要采取多种形式，在更大范围内优化教育资源配置，逐步走出自身培养和外部培训并举的路子，形成基础教育与继续教育衔接、院校教育与部队训练互补的人才培养格局；要把试验一线岗位作为培训教育的主课堂，通过干部交流、交叉代职等途径，有计划、有步骤地把干部特别是优秀年轻干部放到重要岗位，使他们在实践中经受锻炼，增长才干。三是建立健全人才竞争机制。要健全高素质人才培养遴选机制，破除人才培养对象任期终身制，通过定期考核筛选激发活力，建立健全“能上能下、能进能退、有效激励、严格监督、竞争择优”的人才使用机制，做到人尽其才、才尽所用、人事相宜；加大人才激励保障力度，对表现突出的人员进行表彰并列入后备人才队伍重点培养，激发年轻干部学习实践的动力。