航天电子产品范文

航天电子产品范文（精选12篇）

航天电子产品 第1篇

关键词：计量器具,流程,分类管理

1概述

计量是关于单位统一、量值准确一致、测量数据可靠的活动,是航天科技工业和武器装备发展的重要技术基础。计量器具管理是计量工作体系中的重要组成部分,它始终贯穿于型号研制进程的各个环节,对确保航天产品质量与可靠性、支撑航天技术发展和重大型号研制等方面发挥了不可替代的技术支持与技术保障作用。

2计量器具管理现状

近年来随着各单位业务范围和业务能力的提升,以及固定资产项目的全面实施,各类科研生产试验任务对计量器具的需求量也急剧加大,给计量器具的动态精细化管理带来了一定的难度,计量器具管理工作中暴露出的问题亟待解决。

计量器具管理主要存在以下几方面问题:

(1)某些科研生产现场仍存在计量器具受检不全面的现象;

(2)计量器具台帐不能实时、准确反映型号计量器具的真实数量和管理状态,计量周检计划对计量校检工作的督导作用没有充分发挥到位;

(3)近年来新购置的大量计量器具,给计量器具的动态精细化管理带来了很大的难度,新建系统计量器具交接工作滞后,导致计量器具管理问题突出;

(4)某些大型仪器配套测量设备无法进行量值溯源。

造成以上问题的发生主要有以下几个方面的原因:

(1)计量管理人员队伍建设不到位,单位人员配置不适应单位日益增长的计量器具和计量标准数量的需要;

(2)承担单位计量管理的机构通常不是一个独立的科室或事业部,往往是分散在单位内多个部门,计量器具管理职责分散混乱,管理流程需要进一步优化完善;

(3)针对部分计量器具受检不全面的问题,计量器具分类管理工作有待进一步细化研究;

(4)资产管理与计量器具管理没有形成统一联动机制;

(5)对于某些大型仪器配套测量设备无法进行量值溯源的问题,需要提前策划开展专用测试设备综合校准和型号现场校准的研究工作。

3优化计量器具管理流程

在流程优化中应重点注意以下几个方面:

(1)明确职责:在流程中明确计量管理部门、计量技术中心、计量器具使用单位、物资部门、型号任务部门有关计量器具管理的工作范畴和工作内容,加强计量管理人员的管理职能,避免计量组织机构设置造成的“真空地带”,导致工作出现漏洞。

(2)建立资产管理-计量器具台帐管理-计量检定/校准的沟通渠道,保证计量管理人员获得的信息是最全面、最及时的,才能有效避免新建系统计量器具交接困难,台帐不全面等问题。

(3)明确计量检定人员职责,除了单纯的检定/校准计量器具以外,计量技术中心工作的重点还包括:一是计量标准器的维护和保养,二是计量检定系统溯源过程,三是计量器具计量状态改变的修理,四是失准计量器具数据追溯和有效性评价。

(4)应将《GJB9001B质量管理体系》和《GB/T19022-2003测量管理体系》中有关计量确认的要求融入到计量器具管理的流程中,规定计量确认的范围、责任人和具体的工作流程等。

(5)应结合科研生产特点开展型号现场计量器具校准研究工作,传统的计量工作是通过建立计量标准,严格按规程进行检定,这实际上将计量工作从科研生产中分离出来,脱离科研生产而独立存在,为此应建立现场计量器具的管理机制。

4计量器具的分类管理

根据单位科研生产任务实际情况,以及计量器具在科研、生产、试验中的不同用途和作用,应重点确定计量器具分类管理原则,并根据分类原则进行日常管理:

A类::a.企业最高计量标准器及其配套设备,b.用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面,并列入《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》的计量器具。受检率必须达到100%,执行强制检定、定点送检,计量标准器及配套设备检定日期要连续。其周期由执行强制检定的计量技术机构按检定规程确定

B类:a.用于生产工艺控制、产品质量检测、有各种参数检测要求的计量器具,b.列入“精大重关贵稀”目录的计量器具,c.专用测试设备。严格按照周检计划执行周期检定,受检率应达到100%,易损计量器具由使用单位单独建帐管理。参照执行检定规程或校准规范规定的周期。

C1:a.国家明令允许一次性使用的计量器具,b.被测参数准确度要求低且计量性能稳定、量值不易改变的计量器具。第一次使用前必须检定合格,实行一次性检定。

C2:用于生产工艺控制、产品质量检测以及在流程生产线或装置上固定安装的,不易拆卸而又无严格准确度要求的指示用计量器具。使用单位指定专人定期进行功能性检查,并做相应检查记录,计量技术中心负责审核。功能性检查周期参照执行相应检定规程或校准规范规定的周期。

计量器具的管理重点应放在A类和B类计量器具,应高度控制A、B类计量器具,加严和明确计量要求,加强控制和管理。属于A类的计量器具不要延长计量校准间隔,在A、B类中稳定性较差的计量器具可按照实际使用情况缩短计量校准间隔,减少使用不合格测量设备的风险,甚至因不准确的测量结果而产生的质量问题和经济损失。按照《GB/T19022测量管理体系》(ISO10012)要求,对于A类和B类计量器具,特别是用于质量、工艺控制关键测量过程的计量器具、准确度要求高、但稳定性差、使用频繁的计量器具,应合理的安排期间核查,这样能提供两次检定/校准期间测量设备可靠性的有关信息,及时发现测量设备计量性能变化的趋势,有效避免质量问题的发生。

对于C1、C2管理的计量器具,其计量要求不是非常明确,或者比较容易满足,一旦失准带来的风险比较小,这类计量器具一定要在C类管理前做好审查把关,确保准确度要求比较低,经主管领导审批同意后方可降低日常管理力度,比如实行一次性检定或校准、周期检查等。

5无法溯源的计量器具管理方法研究

经过反复调研、统计分析,因客观原因无法进行量值溯源的计量器具通常有以下三大类:

(1)技术指标高于、等于国家或国防最高计量标准或不满足量传关系的计量器具;

(2)无校准接口或无法拆卸的计量器具;

(3)无计量技术规范的计量器具。

针对以上三类计量器具,结合计量器具使用要求、环境条件等因素,研究每类计量器具的管理方法如下:一是技术指标高于、等于国家或国防最高计量标准或不满足量传关系。此类设备主要为研发购置的少量仪器设备,由于不直接用于型号任务,建议按照C2类功能性检查进行管理。二是无校准接口或无法拆卸。对于无准确度要求,此类设备主要为大型仪器设备配套指示用低值易耗计量器具,建议按照C2类功能性检查进行管理。对于有准确度要求,此类设备主要为自行研制组装或大型仪器设备配套计量器具,例如配气装置配套的质量流量控制器、智能数显控制仪等,需要进行系统综合校准,应具体问题具体分析,建议按照专用测试设备进行管理。三是无计量技术规范。此类设备主要为专门研制或配置的非通用测试设备,建议按照专用测试设备进行管理。

6结论

典型航天产品组批生产研究 第2篇

典型航天产品组批生产研究

分析了典型产品现有的生产管理模式,通过对国内外先进生产模式的研究,结合典型产品的特点,摸索出了一套适合典型产品特点的生产模式.首先优化了典型产品的生产流程,即将型号管理转变为产品管理,其次根据典型产品的特点,对每个生产阶段实行不同的`管理模式,以实现生产线的均衡,通过如上措施的实施,提高了生产线的生产能力.

作 者：石晓强 马林 Shi Xiaoqiang Ma Lin 作者单位：兰州物理研究所,兰州,730000刊 名：航天制造技术英文刊名：AEROSPACE MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(3)分类号：V4关键词：航天产品 组批生产 管理

航天电子亮剑太空 第3篇

伴随着我国载人航天工程首次交会对接任务的完成，中国的航天人终于让电子技术成为中国航天发展最强劲的推动力，迎来航天电子亮剑太空的美好时代。光纤陀螺：开创空间站应用的先河

据了解，在此次载人航天工程首次交会对接任务中，中国航天科技集团公司九院共提供各类产品600余台(套)，涉及惯性导航、计算机与微电子、遥测遥控、基础元器件多个领域，且多项创新技术得到首次应用。

天宫一号目标飞行器在地球上空近地点200千米、远地点350千米的椭圆形轨道上运行，它需要一双“眼睛”，精确地感知自身的微小动作，从而更好地确保飞行姿态精确控制以及与飞船交会对接。

但是，与改进型长征二号F火箭和神舟八号飞船不同的是，它采用了专门为它设计生产的光纤陀螺作为它的“眼睛”，引领它的浪漫太空之旅。

已知的公开资料显示，让光纤惯导陀螺担纲空间站姿态控制的重任，这在世界范围内尚属首次。也就是说，这个光纤陀螺是世界范围内第一个在空间站作为主份应用的光纤惯性器件，开创了光纤陀螺在空间站应用的先河。

据了解，光纤陀螺技术在世界航天领域属于前瞻性技术。航天科技集团九院在前期深入研究、吃透技术原理的基础上，依靠完全自主创新，使光纤陀螺技术短短几年之间取得突破性进展，在国内率先实现工程化和产品批量生产。光纤陀螺技术研究成果已获得两项国家技术发明奖、一项国家科技进步奖，应用于多个宇航型号任务。

与此同时，依托于这一技术的产品也在应用中通过了考验，在卫星搭载验证中不仅表现出良好的性能，而且在一些特殊的空间环境下还发挥了独特的作用，展现了与众不同的特殊优势。

把确保安全作为首要标准

“载人航天，人命关天”，一个不起眼的螺栓出现问题部有可能造成难以想象的灾难性后果，更不要说汇集和处理信息的中枢。航天科技集团公司九院771所把提高可靠性、确保安全性作为研制工作的首要标准。

作为中国航天员巡天的专属座驾，改进型长二F火箭将在我国未來开展空间有人试验活动中发挥关键作用，它的可靠性直接关系到航天员的生命安全。为了最大限度地提高火箭的安全性，让航天员毫无顾虑地乘坐火箭升空，771所在计算机可靠性上下足了工夫。他们一切从头做起，对箭载计算机、故障检测处理器进行了全新设计，采用系统级的冗余设计从根本上提高信息处理的可靠性。

为了实现这一目标，771所先后攻克了三机同步及信息交互技术、故障诊断隔离及系统重构技术、恶劣环境下信号完整性技术等诸多的技术难题，计算机系统由以前的接口部分采用冗余设计改为全部的三冗余系统结构，计算机系统失效成为极小概率事件。

在设计提升的同时，工程技术人员并没有对实验验证有丝毫的松懈。在箭载计算机设计中，他们进行了无数次前仿真、综合后仿真、布局布线后仿真、限电压极限温度环境仿真，对设想到的所有环节进行再三再四的验证。实验中出现的任何毛刺和异常，都深挖细剖、追根溯源，直至得到光滑得近乎完美的试验曲线，确保设计降额充分、逻辑正确、时序合理可靠性有了巨大的跃升

空间站长驻真空、失重、高辐射、冷热剧变的太空环境，飞船往返于天地之间，在地面环境和太空环境中穿梭，人要在其中生活和工作首先需要创造一个能够维持生命的环境。人们在地球上再自然不过的压力、氧气、适宜的温度都需要计算机的控制与维持，而天地交互所有信息的沟通更是离不开计算机的协调与控制。

设想一下，地面上遥控指令的接收与处理，空间站里各种设备的运行，试验结果的汇报，离开了计算机一切都将陷于瘫痪。

数管分系统中央处理单元是天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船数据管理的核心，也是信息交互和数据处理的中枢，负责提供星上基准时间，控制串行数据总线的运行及下位机的操作，实现遥测、遥控、任务管理、自主控制等功能，它的稳定工作是航天员在天上正常生活和工作的基本前提。

航天电子产品 第4篇

航天信息作为国家大型信息化工程和电子政务领域建设的领军企业,承担了金税工程、金盾工程、金卡工程等国家重点工程,多年来致力于推动税务信息化的发展,是国家“营改增”项目以及国税总局“增值税发票系统升级版”推广项目建设的主力军。 航天信息依靠多年来在电子发票、税控系统、电子商务、大数据等方面的资源与优势,为税务行业及企业市场提供全产业链整体解决方案,推动企业的转型升级和快速发展。

航天信息与京东集团合作于2015年7月31日成功开具了全国首张升级版电子发票,为京东实现面向全国22个省、5个自治区、4个直辖市开具全国性电子发票提供了充足的产品、技术与服务保障。同时航天信息还与一号店、联想、俪人购等企业合作成功实现了升级版电子发票的应用试点,从而实现了电子发票全国统一技术标准、业务标准,为税收征管信息化进行积极探索和实践。

航天电子产品 第5篇

好了，复试结束了，2012考研算告一段落了，在这个论坛潜水这么久，我想也该留下一点东西，以后自己可以再回来看看，我也来说说我的复试经历吧。

13号报到，一大早赶到南京航空航天大学，准备了一大堆的简历啊，证件啊，复印件什么的，结果报到的时候只是简单的让我们把学位证拿出来瞅瞅，对对学位的编码，想想自己之前老是紧张害怕弄丢什么证明之类，杞人忧天罢了!

下午便是笔试了，看到论坛有的同学讲笔试的内容很基础，我可就不敢有这种感觉了，以前上课的时候不怎么认真，加上很久也没再看过相关的专业书。所以，笔试一下来，感觉自己会的东西不多，很多考的内容呢，以前老师可能只是一笔带过，自己也没再仔细看过相关的介绍，所以呢，电力电子试卷第一部分的问答题，不会的题目有好几个，反正呢，不能白空着吧，写写自己的理解了;计算题呢，像buck变换器公式的推倒，正激电路等等之类的`，还好自己这方面准备的还行，看书的时候也是自己推导过，大题自己的感觉还可以吧，当然了，对于不会的小题我也只能干瞪眼了。

在宾馆住了一晚上，没关灯，醒的时候就拿本书翻翻，煎熬了一晚上，终于到第二天早上的面试了。

分组，抽签，39个学硕考生分成了三个小组，每组都有各自的老师面试;签运一般，抽到了一个相对靠后的位置;然后就看着排前面的同学一个个接着去面试了。心情呢，很忐忑，准备好随便翻翻的书这时候也就是个心里寄托了。

英语面试

终于到我了，进了会议厅，跟老师笑了笑，打个招呼，接下来自我介绍，专业英语的朗读与翻译;说下专业英语吧，我感觉专业英语还是挺简单的，毕竟自己学过相关的课程，工作的时候做文档也是要和英语打交道，整个一个流程下来，朗读还是挺OK的，翻译呢，再看了一遍，选择了直译，虽然不通顺，但大体意思还是表达对了，自己给自己打个85分吧;如果有志于南京航空航天大学的学弟学妹看到这里，没学过专业英语的，那平时可以关注下，起码最基本的翻译还是要会点的，比如说，整流，逆变，英语怎么说，还有电力电子怎么说，二极管，三极管，pwm什么意思之类的。

专业课面试

专业课的面试包含的东西挺多的，电机给我的感觉，好像应该是南京航空航天大学比较关注的吧;直流电机，同步电机，异步电机都有可能问道吧，我当时就问到一个异步电机的等效电路图，自己再纸上画了画，跟老师讲了讲各个参数的意思。

还有的老师问了我电路方面的一些基本内容，比如说什么事谐振，结果呢，我老是拿一些公式跟老师讲，其实老师要你讲的可能是谐振电路的一些性质。结果呢，我老是纠结于wL=1/wc，老师当时应该是被我气苦了，他很直接地打断我，别玩了，谐振的时候无功功率是多少，电压和电流同相吗?现在想想自己当时应该挺搞笑的，老在讲一些公式，老师其实知道你的意思，他也会间接的提醒你一些知识的。

总的感觉呢，专业面试的东西比较多，比较杂，电路啊，模电，电机之类的，应该算是对我们大学本专业知识的一个概括吧，毕竟不知道老师究竟会问道什么方面的东西，所以，只能看平时的积累了。

好了，差不多这样吧，复试的感觉，总体来讲很一般，复习了那么长时间，命运却可能仅仅在这两天有这天壤之别，哎，想想这个，苦恼呀，不管怎么样，还是希望能有好结果吧!

航天产品嵌入式软件项目策划方法 第6篇

【关键词】软件；策划；风险分析

【中图分类号】TP399

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0416-01

引言

嵌入式软件已经在我国航天导弹武器系统等尖端产品中得到广泛的应用。目前，《GJB5000A-2008军用软件研制能力成熟度模型》已经发布并实施，航天嵌入式软件项目的研制过程逐渐要依据这个标准进行。软件作为航天控制系统的关键部分，其地位显得越来越突出，分系统级软件规模已经超过数万行。同时从事软件研制人员已经形成一个组织分工明确、相互配合紧密的团队，从任务书、需求分析、概要设计、详细设计、代码实现、软件测试、交付和维护等环节，每个岗位可能涉及到多个人员。如何通过软件项目策划，保证软件研制流程明晰、可控、软件产品质量可靠，成为型号研制工作的一个不可或缺的重要环节。

1　项目策划的目的

随着管理要求日益严谨，软件管理由粗放式向精细化和准确化转型成为大势所趋，利用软件策划帮助研制方提高研制进度管理的有效性，保证产品质量、提升核心竞争力已经成为共识。策划的目的是为执行软件工程和管理软件项目制定合理的计划，旨在使软件开发人员及管理人员充分了解软件项目策划过程，使项目管理人员遵照过程实施项目策划活动、制定项目开发计划及执行相关策划活动。

2　软件策划前提和输入

项目策划的前期，软件项目组成员要积极参加整个系统项目的早期策划活动，并在系统方案的制定和评审过程中，共同讨论方案报告，协商有关软件项目的目标、范围、进度、资源等，从而逐步了解软件在系统中的作用、进度、功能等。同时对设计输入的任务书要进行认真评审，对其每项内容了如指掌，并纳入配置管理。参加项目策划活动的人员还要接受相关培训。

3　软件策划的规程

软件策划需经多个步骤，从而对整个项目阶段工作进行全面梳理。根据输入的任务书和标准等，首先依据策划的主要内容，制定软件策划的工作计划，然后选择软件生命周期模型，确定软件开发阶段，其次就要进行工作分解结构（WBS）分解，这是策划中非常重要的步骤。在此基础上进行规模、工作量、成本和进度估计，最后形成软件开发计划。其中有多个非常关键的环节，直接影响策划的真实性和可执行性，因此需要重点关注。

3.1　工作分解结构

工作分解结构（Work　Breakdown　Structure，简称WBS）是归纳和定义整个软件项目范围的一种最常用方法，它将一个项目分解成易于管理的几个部分或子项，以确保找出完成项目工作范围需要的所有工作元素。

工作分解结构是对软件工作产品和软件过程进行分解，以层次结构来组织软件项目的产品元素和活动元素，将项目的软件工作产品和软件过程分解为较小的、更易于管理的元素。

WBS分解时，通常按照树型结构，不断将项目的最终目标分解到一些较小工作单元，直到这些工作单元可以被很容易地“控制”住为止。在划分任务时，任务的颗粒度不能太大，也不能太小。颗粒度太大，难以及时发现问题；颗粒度太小，就会增加管理成木。任务的颗粒度最小可以到半天，最大到周，一般以小于3天为宜，也就是说项目经理能够在1周中至少检查2次成员的工作进展情况。适当的任务颗粒度便于监控，另一方而也有利于调整任务。当出现任务拖期时，可以比较灵活地重新安排人员接手其他人员的任务。

3.2　项目估计

根据WBS分解的项目内容进行项目估计，项目估计包括项目规模、工作量和成本的估计，这是整个策划中的关键环节，只有项目估计尽量准确，才能保证项目进度、质量能够受控。为了保证项目估计合理性，可采用下面措施：

1）借助历史数据。历史数据是“经验”的量化，通过和历史项目的数据对比，可降低估计的风险。在借鉴历史数据时，要注意数据的可比性，要考察项目类型是否类似、生命周期模型是否类似等。

2）采用多种估计方法互相验证。在估计时可以采用多种估计方法，然后对多种方法的结果进行对比，通过分析其差异以判断合理性。

3）细分任务。任务拆分的越详细，就越容易估计，越容易和历史数据对比。内容任务要完备。估计时要识别出所有工作，不要有遗漏。

4）有估计经验的人参与估计。一方面要对参与估计的人员进行培训，另一方面需要在实践中积累估计经验。每次估计完成后，都要和实际的情况进行对比，经过3-5次反复，则可积累估计经验，提高估计准确性。

多人分别估计并形成估计表，然后由项目负责人进行汇总形成软件估计报告。

3.3　资源和管理计划

人力资源策划方面要包含完成软件开发项目必需的人员数量，姓名，指明项目管理、软件工程、正式软件测试、软件产品评价、软件配置管理等分别所需的人员数目及总数。相应岗位若需通过相应岗位的培训考核，则还要制定培训计划。

项目负责人要确定软件项目相关的利益相关方，包含硬件设计人员、任务提出方、测试设备负责人、用户代表、评测机构等。从而协调制定相关的计划或关键点，描述利益相关方的权限和责任，以及与其它组织的关系。

基础设施资源的策划要同步进行，估计时参考类似项目的历史数据，根据项目需求、工作产品的规模，考虑开发环境、测试环境、目标环境或者这些环境的任何适当组合情况下所需的基础设施资源。同时制定测试计划、配置管理计划、质量保证计划、风险管理计划、数据管理计划、里程碑评审计划和沟通计划等。对上述计划确认后进行配置管理。

4　风险估计

标识风险源为项目研制过程中检查随时间而更改的状态提供了基础，直接显示出影响项目研制目标的各个因素。风险源来自项目的内部和外部。随着项目的进展，可能会发现更多的风险源。项目策划阶段就要识别和分析风险，并制订风险减缓计划，才能进一步跟踪项目风险，及时消除各个风险源带来的影响。

5　形成软件开发计划

策划输出的果就是软件开发计划，根据WBS分解的结果，根据软件任务、任务的工作量、项目成本、任务之间的衔接关系、系统的约束条件和人员分配表等，得出项目的进度和关键路径，并得出软件项目预算，连同项目进度及网络图写入阶段软件开发计划，在形成项目计划过程中，如出现各项约束条件与任务进度冲突情况，需重新估计。软件开发计划应通过正式评审，从而保证具有相应约束力，并纳入管理和控制。

6　结论

航天电子产品 第7篇

美国麻省理工学院的Adamsen曾提出一套综合相关技术和管理活动的通用化研究与开发系统框架,该系统以空间宇宙飞船开发为例,突出了这一研究与开发框架的重要理论和应用意义[4]。本文将以此方法为基础,探讨以航天产品为核心的复杂产品适用的研究与开发体系。

1 基于时间和状态逻辑的研究与开发体系

Adamsen提出了以时间为主导和以状态逻辑为主导的双路线研究与开发体系,并刻画了二者性质上的差异和对于构成研究与开发体系的作用[4]。

系统工程程序通常以两种不同的标准来说明,即时间标准和状态逻辑标准,而时间为主导的路线是基本的遵循路线。

项目开发过程可以划分为从初始研究到原型产品投入运营之间的若干个时间段,即为时间标准,或可视作过渡阶段标准。而对于状态逻辑标准,则主要侧重特定时刻的信息流和资源消耗状态,即为期间的资源状态逻辑,因而,这种视角被称作以状态逻辑为主导的观测和分析立场。

1.1 以时间为主导的研究与开发路线

以时间为主导的观点的特征是描述设计如何随时间顺序进行。这种观点以价值增加为核心元素,由此清晰界定项目开发过程中的投入和产出。这种观点的焦点不是开发过程中的活动本身,而是这些活动所创造的产出。产出在不同阶段是显著变化的,在计划过程中对这些产出的界定是评估项目范围的基础。

1.2 以状态逻辑为主导的项目开发路线

以状态逻辑为主导的观点提供了项目开发过程中某个时间截面上的研究与开发活动,该时间截面特点会揭示时间纬度上的活动里程状态,表现相关活动的后果以及特定截面活动所耗费的资源。

时间和状态逻辑两类区分的贡献,一是可以设计一个准确反映系统开发项目真实过渡情况的模型;二是能够设计一个普遍适用的系统开发框架。

根据这种结构,以时间为主导的系统开发框架是最高层的系统架构,所有研究与开发活动是依照特定阶段逐步展开的,不同时点导入不同阶段所对应的子系统的开发,因此,事实上时间逻辑约定了不同子系统的逐步展开。

2 基于重复工作循环的研究与开发过程风险预警机制

在大型复杂产品项目的研究与开发过程中,特别是航空航天产品这类资本与技术密集型产品,不但子系统开发过程存在通常意义上的研究与开发风险,同时次级部件的总体集成过程也不是部件之间的简单叠加关系,因此,存在较高程度的不确定性,可以称之为技术的不确定性。本研究开发体系对此类现象,即子系统和各类环节出现的因不可预期的技术特征而出现的非预定工作留出特定空间,称之为“重复工作量”。重复工作量本身的概念由Cooper最早提出[5],随后被许多学者所引用,并逐步应用于工业和管理过程,在此也应用于航天产品研究与开发过程。

重复工作量是以一种工作量的回馈方式,而这部分回馈工作量属于非预定性质,其工作量的幅度和工作本身的难度都有一定的不可预测性,但因留出了工作反馈通道和时间裕量,因此,对管理和应对技术不确定性起到一定的作用。预定工作量需要消耗能源和资源,以完成预定工作,而临时出现的工作量,或非预期型的工作量则以“未被发现的重复工作量”界定出来并在一定的环节上以反馈形式增加工作量。

为了描绘由多个重复工作循环或多个阶段构成的系统,出于简化的目的,需求开发活动和合成活动分别简化成一个单一的阶段。因此,该开发项目在系统层面有两个重复工作循环。子系统层面,同样包含需求开发和合成两个活动,假设只有一个重复工作循环。需求开发活动的输出的保真度取决于该阶段活动的质量。这个输出又成为合成活动的输入,而合成活动输出的质量取决于输入的质量。实际上,每个次级活动都可形成一个重复工作循环,因此,上一级活动的微小差错,或称技术不确定性可能给下一级工作质量带来毁灭性的后果。又由于反馈的作用,这个影响也会传导给上一次活动,恶性循环开始显现。

通常人们可以有效地管理已发现的工作。然而,未被发现的重复工作会给项目带来风险。未发现的重复工作的存在及其最终解决都将给项目的开发带来额外的负担,并往往极大程度地影响到产品体系开发的进度和成功率,因此,在系统开发框架中必须引入旨在前期发掘未发现重复工作以减少其潜在负面影响的特定活动空间。其中,提高工作质量是对项目进行合理管理的主要优先考虑事项。提高工作质量可以极大地减少重复工作的数量。由于需要返工的工作量减少,项目可更快地完成,而且成本也相对低廉。随着工作质量水平的下降,需要完成的重复工作将会以非线性速率增加。特别在复杂系统中,相对于简单系统而言,低水平的工作质量会导致重复工作成指数级别增长。

未发现的重复工作会给项目开发带来开支、进度和技术方面的风险,而且发现得越晚,带来的风险越大。因而工作质量越差,重复工作的数量越多,需花费更多的发现重复工作的努力,以减少重复工作对项目开支和进度的影响。

根据相关研究工作,不同工作质量和不同发现重复工作努力程度下累积重复工作循环数量不同。一般说,工作质量越高,发现重复工作的努力程度对整体项目的资源影响越小。如工作质量为70%时,成本消耗程度是38%左右;而工作质量为50%时,最有效的成本消耗程度就增加为50%左右。

以航空航天产品,特别是卫星产品为例,可给出导致重复工作的原因分类如下:(1)因环节工作质量(可预知)引致重复工作,主要原因包括客户提供需求不完整、模糊、冲突或不可验证;需求和信息的控制和流动不充分;绩效分析不完成或太高级;测试和生产困难或昂贵等。(2)因环节工作质量(不可预知)引致重复工作,主要原因包括传统硬件和/或软件无法用于新环境;界面不兼容;测试和/或模拟设计不充分;测试计划不适当等。(3)因技术不确定性引致重复工作,主要原因包括未被发现的需求;预计的技术到期无法使用;初始设计不足以发现基本问题等。

于是,相应的研究与开发活动也可以做类似的分类,大多数系统工程序列的典型活动通常可以分为两类:关注于可预知工作的活动和关注于发现重复工作的活动。根据目前的研究,在航天产品研发工作中,大约有50%的活动属于发现重复工作的类型。

3 系统开发框架模块化构建

3.1 需求的开发

需求的开发一般认为可以分解为客户端与技术端。客户端需求包括收集分析客户预设需求;与客户就需求和需求变化进行交流;获得客户对需求解释的认可水平;维持需求的可追溯性等。技术端需求包括通过背景分析、功能分析、设计、分配以及分解推导需求;开发过程的管理所得需求;检测端点,以便确定和追踪系统建设过程中的需求满足水平等。

在需求开发活动过程中,需要持续地或定期对需求表达的收敛性进行评估,以便集中有限的目标明确的需求参数。同时,需求参数的收敛也和设计团队所获得的输入数据有关,依据可得数据得出合理方案,则可将需求参数有效收敛。因此,客观上往往由若干指标来评估收敛水平,包括监控关键技术绩效衡量指标、项目风险评估、典型技术分析、项目产出情况评估以及必要的审计流程。但如果收敛水平低,则需要提高工作质量或改进非预期活动的发现过程,或称重复工作发现的效率。

通常在实践中强调以下2个评价基准:(1)需求指标:清晰、连贯性、完整性、可验证性/可量化性、可追溯性、可验证性等;(2)功能为主导的裕量空间:以便将研究与开发设计的创造性/灵活性最大化。

3.2 基于时间和状态逻辑的项目组织结构

从逻辑上来讲,开发项目结构的第一个任务是将系统分割成连续元素。对于有先例的系统,第一层分解通常很好理解。例如,一个低轨道宇宙飞船总线通常分为以下几个子系统:结构和机制、热量控制、电力、姿态确定和控制、推力、通讯以及指令和数据处理。这样做的好处是,界面、角色和责任都很容易理解。对于没有先例的系统,功能团队的第一层分割需要以当前系统描述为指导。

至于信息流,系统内的问题通常发生在不同工作界面上。因此,分割系统的关键目标之一就是将各元素之间的界面数量最小化。

设计结构矩阵可用来联系最佳开发元素(研发对象)与相关功能团队的组合及相关分割方式。每个系统元素分别在矩阵的第一行和第一列表示。元素之间的联系界面在相应的行列交叉处用“”表示,据此可以定义相应的工作团队,即某特定组合元素的方框所构成的子系统;据此还可以恰当安排各元素的次序,以使元素之间的界面数量最小,即团队数目最少。

对于已开发的系统,再次重新分割已确定的子系统的灵活性很小。然而,如果可能,元素之间的界面组合仍有变动的可能,因此,上图表现的结构矩阵只表现某一特定时间的状态,于是创建项目的开发团队成为某种动态行为,甚至有可能通过系列的动态变化,系统设计会被逐渐有效分割使得界面最少,团队数目下降。因此,此类功能结构矩阵为功能团队的分割和建设提供了一个有效组织模式。

同时,还需要关注此类矩阵结构决定的开发组织所决定的技术元素之间的可能的相互作用。而这一方面则由系统开发框架中确定的控制逻辑来提供被分割元素之间的逻辑信息流。

4 结论

航空航天产品是典型的复杂产品体系,针对此类产品的研究与开发活动和过程投资比率高、定制制约因素多,同时生产成本高昂而市场充满风险,不确定性极高,因此,针对航空航天产品的研究与开发体系管理领域的研究十分重要,也往往是发展中国家发展航空航天事业的重要课题。

本文讨论了航空航天产品研发的不确定性问题,从基于时间和基于状态逻辑两个方面分析研究与开发体系的不确定性,并应用基于重复工作循环的风险预警机制来应对航空航天产品研究与开发过程的不确定性,以及基于这样两类目标的组织机制,对相应的大型复杂产品研发体系的风险管理提供一定的借鉴。

参考文献

[1]HOBDAY M,RUSH H.Technology management in complex product systems(COPS):ten questions answered[J].International Journal of Technology Management,1999,17(6):618-638.

[2]NELSON R,ROSENBERG N.National innovation systems:a comparative analysis[M].Oxford:Oxford University Press,1993:116-118.

[3]HUGHES T P.The social construction of technological systems[M].Canbridge,Mass:the MIT Press,1997:47.

[4]ADAMSEN P B.A framework for complex system development[M].Boca Raton,EUA:CRC Press,2000:55-56.

航天电子产品 第8篇

航天产品设计是一个继承与重用设计知识的过程,通常需要借鉴已研制产品典型结构件的设计过程中所形成的设计知识与经验。由于航天设计的复杂性和多学科性,每一个设计者不可能掌握相关所有领域的知识。在航天产品方案设计和研制过程中,很大程度上需要设计者根据已有产品的设计成果及多年积累的经验并借鉴其他设计者的成果及经验来解决设计中遇到的多领域的大量问题[1]。设计知识重用可以减少不必要的重复劳动,缩短研制周期,在航天产品设计中具有重要的作用。现有的设计知识重用方法有基于参数化的方法、基于知识工程的方法和基于人工神经网络的方法等[1,3]。航天产品设计过程是一个复杂的系统工程,其设计问题是复杂多变的,很难从中抽象出形象化的规则和模型,这使得基于规则和基于模型的知识重用技术在解决这些设计问题时显得乏力,而基于实例推理的知识重用技术在一定程度上解决了知识获得的瓶颈问题。基于实例推理CBR[4](Case-Based Reasoning)是采用过去求解类似问题的成功经验和实例来获取当前设计问题的一种类比推理模式的知识重用技术,对于航天产品设计这种知识难以表达或因果关系难以把握但已经积累丰富经验的领域有较大的应用优势[5]。CBR技术可以从实例经验库中抽取与新产品设计要求相符合或相似的产品,供新产品设计使用或参考。

1 实例的表示

1.1 航天产品设计过程

航天产品设计过程是一个根据产品设计指标要求确定产品设计方案的迭代过程如图1所示。它是以对产品的总体设计要求为开端的,根据给定的总体设计各技术指标要求,确定产品总体设计方案,即产品各主要的总体特性方案内容及参数要求;根据总体设计方案及参数要求,通过设计和分析计算确定各分系统设计方案内容及参数要求;依此类推,最后细分为组件的设计方案。通过产品设计过程的每一步设计,确定产品的结构组成:总体设计要求确定产品的主要类型;通过总体方案设计确定各个分系统的结构及组成关系;通过分系统设计方案确定模块的结构及组成关系;依此类推,通过组件设计方案,确定组件中零件的结构及组成关系,从而最终形成产品总体结构及组成关系。

1.2 映射体系多级树状知识表示模型

航天设计领域存在大量已研制产品的典型设计方案和设计过程中所形成的设计知识与经验,本文通过深入分析航天产品设计过程,结合航天设计领域特色提出一种新颖的映射体系多级树状结构的知识表示模型如图2所示,将这些设计结果以结构化的形式进行有效地组织,形成设计实例。目前,CBR在产品设计中的实例表示多是单一知识体系结构[6~8],这种知识表示模型在对航天产品设计中的复杂实例知识进行表示还存在不足。本文所提出的映射体系多级树状结构的知识表示模型对单一知识体系结构进行扩充[9],根据航天产品设计过程建立航天产品设计体系、根据产品总体结构及组成关系建立航天产品结构体系,并根据设计过程与产品结构之间的决定关系建立航天产品设计体系与航天产品结构体系之间的映射。

设计实例表示模型确定了实例的内容和结构,是基于实例推理技术的基础。设计实例的表示方法直接关系到推理的效率和准确度。准确和完整地表达设计实例是进行基于实例的航天产品设计知识重用的重要步骤。图2表示了航天产品设计知识模型,每个知识实例将以该模型的形式存储在实例库中。由于航天产品组成单元较多、结构关系复杂,该实例表示模型采用分层的形式表示出实例所含知识层级关系,并采用树状形式表示出每层知识与上下层知识的递推和包含关系。

在该实例表示模型中,每一个方形节点称为实例节点,是某一实例的子节点,是设计者检索相关知识的入口,是满足特定设计检索要求下所获得的设计检索结果。与以往实例的一维表示方法不同,由于本文实例在检索时以实例节点为检索入口,即一个实例有多个检索入口,每个检索节点都有相关属性,所以本文提出一种二维的实例表示方法以分辨某一实例中的多个实例节点。具体可表示为CkPg={akg1,akg2,,akgn};k=1,2,,l;g=1,2,,m。其中,Ck表示设计实例;Pg表示设计实例中的节点;l表示实例的个数;m表示k实例中节点的个数;n表示CkPg节点所包含属性的个数;akgi(i=1,2,,n)是CkPg的属性,可表示为一个二元向量组akgi(xi,yi),其中x表示属性名,yi表示属性值。基于实例节点的多叉树节点知识模型如表1所示。

为了在实例检索中使设计实例与设计者在设计过程中遇到的设计要求、设计条件等设计问题具有可比性,将设计问题以一种对应的结构进行组织,与实例节点对应形成设计问题点。设计问题点是一组约束的集合,反映了产品在工程语义上的设计要求,可表示为C0P0={a001,a002,,a00q}。其中,C0P0表示设计实例中的节点;q表示C0P0节点所包含属性的个数;a00i(i=1,2,,q)是C0P0的属性,可表示为一个三元向量组a00i(xi,wi,yi),其中xi表示属性名,wi表示属性的权值(权值表示该属性在设计中的重要程度,权值越大,该属性越重要,且),yi表示属性值。

2 实例的检索策略及实现算法

航天产品是一个庞大而复杂的体系,它由多个分系统组成,各组成部分之间相互配合和制约,组合形成整个体系的总体性能。由于其高度的综合性,设计者在进行综合设计时必须采用系统工程的方法,对每个分系统的设计要从实现整个系统技术协调的观点来考虑,既要考虑分系统与分系统之间的关系也要考虑分系统对整体系统的影响。设计者在确定分系统的组成和性能参数时要综合考虑与之相关的分系统及整体系统的组成和性能参数。本文基于映射体系多级树状知识实例表示模型提出实现特定设计问题的上下文检索策略[10,11]及实现算法,以往的单一实例检索只能检索出唯一的相似结果,而该检索方法能根据实例节点的检索结果追溯上下文环境,从而检索出相关的设计实例节点及所在的整体系统实例。

2.1 检索策略

当设计者面临一个特定的局部设计问题想参考相关设计知识时,有两种检索策略。

第一种检索策略,检索类似局部设计问题的解决方案,可采用基于相似度的实例检索算法检索出以前解决类似局部设计问题的解决方案,根据检索出的检索点,可以追溯相关的上下文,看该局部设计问题属于哪个全局问题,又分哪些局部问题,这些问题的解决方案都为设计者提供了参考信息。第二种检索策略是根据需解决的特定局部设计问题的相关全局问题进行检索,了解相似全局问题的特定局部设计问题是如何解决的。这样,设计者就学习到以前解决问题的整体思路及经验。在这两种检索策略中,设计者都将看到所检索出的相似设计问题所属的知识实例的映射体系多级树状表示图,并根据具体需求查看实例图中的每一个节点的相关信息。

2.2 实例检索算法

无论采用哪种检索策略都需要根据设计问题点来检索相似的实例节点。其本质是实例节点与设计问题点之间的相似匹配,相似匹配通过相似度来衡量。本文将检索策略思想与相似度的实例检索算法[6,12,13]相结合,进行实例检索。

基于二维实例表示的设计实例检索算法描述如下:

步骤1:若采用第一种检索策略则跳转到步骤3;若采用第二种检索策略则执行步骤2。

步骤2:根据问题实例点检索出相关的父节点,将父节点作为问题实例点进行匹配。

步骤3:输入问题实例点C0P0,并设定C0P0中各属性的权值为(w1,w2,,wq)。

步骤4:从问题实例点中选取必须满足的几个约束条件,即问题实例点中权值较大的几个属性的约束条件,检索实例库中与问题实例点的实例类型相同的所有实例节点,找出满足约束条件的设计实例节点。

步骤5:假设检索到M个满足约束条件的设计实例节点,将C0P0分别与M个实例节点进行相似匹配计算。

步骤6:求解C0P0与M个实例中某个实例节点CdPj={adj1,adj2,,adjn}的模糊相似度。首先,计算对应属性的相似度,然后依据属性相似度计算实例的模糊相似度。

(1)依据相似度求解公式,计算C0P0的属性a00i与CdPj中的对应属性adji的相似度sim(a00i,adji),i=1,2,,q。

(2)重复执行上述操作,依次求出q个属性的相似度。

(3)采用加权平均法求C0P0与CdPj的模糊相似度:

步骤7:重复步骤6分别求出问题实例点C0P0与M个设计实例点的模糊相似度。

步骤8:提取最佳匹配实例节点。比较设计实例点模糊相似度S1,S2,,SM的大小,求出模糊相似度最大的实例节点,即Sj=max(S1,S2,,SM)设计实例点就是问题实例点的最佳匹配实例节点。

步骤9:若采用第一种检索策略则跳转到步骤10;如果采用第二种检索策略则算法执行结束。

步骤10:根据检索出的相匹配的实例节点检索出相关的父节点作为参考。

3 实例分析

下面以某火箭类型为例,对本文所提出的CBR技术进一步说明。

3.1 火箭实例表示

火箭知识实例模型如图3所示。

3.2 火箭设计问题检索

以滑阀零件[13]为典型火箭设计问题点,对检索策略及算法进一步说明。

首先,以滑阀设计问题点为问题实例点,检索相似的实例节点。

步骤1:输入滑阀的问题实例点C0P0,并设定C0P0各属性的权值,如表2所示。权值据设计经验确定。其中,空载额定流量属性值范围是100~130,供油压力属性值范围是17.6~24.2,回油压力属性值范围是0~1.7,液压油密度属性值范围是840~870。

步骤2:检索设计实例库中的所有实例类型为滑阀零件的实例节点,找出满足设计要求的实例节点。从实例库中取一些实例节点,如表3所示。

步骤3:求解C0P0与滑阀1的模糊相似度。首先,计算对应属性(空载额定流量、供油压力、回油压力、液压油密度)的相似度,然后依据属性相似度计算C0P0与滑阀1的模糊相似度。

1)计算各属性的相似度

空载额定流量的相似度计算是一个确定数值与确定数值的匹配问题,应用公式:

供油压力的相似度计算是一个确定数值与确定数值的匹配问题,应用公式:

回油压力的相似度计算是一个确定数值与确定数值的匹配问题,应用公式:

液压油密度的相似度计算是一个确定数值与确定数值的匹配问题,应用公式:

2)计算C0P0与滑阀1的组合相似度

步骤4:重复步骤3,求出问题实例点C0P0与滑阀2、滑阀3的模糊相似度分别为:S2=0.43,S3=0.48。

步骤5:提取最佳匹配实例节点。比较滑阀与问题实例点C0P0的模糊相似度的大小,可知S3=max(S1,S2,S3)(选相似度最大的),所以,滑阀3是问题实例点C0P0的最佳匹配实例节点。

检索出滑阀3实例节点后,设计者一方面可以直接参考滑阀3实例节点的问题解决方案,另一方面可以追溯该节点的上一层实例节点下一层实例节点,为设计提供参考。

若想知道与该滑阀零件所属火箭的相似类型火箭的相似滑阀零件是如何设计的,则可将所属火箭的属性作为问题实例,使用相似度检索算法进行计算,检索出类似的火箭实例,通过树状结构图找出该滑阀零件的设计问题解决方案。

4 结束语

航天电子产品 第9篇

在某次试验过程中,该产品出现了脉冲时序不稳定的现象。经过分析、研究、试验最终发现了问题的原因,确定了有效的解决方案,提出了一种提高脉冲发生器可靠性的设计方法。

本文从脉冲发生器设计原理进行剖析,说明原设计存在的问题,详细介绍优化后的设计原理和设计实现,可作为同类型设计的参考。

1脉冲发生器工作原理

脉冲发生器接收主机发送的RS-232串口通信指令数据,经过数据解析得到脉冲参数,并产生相应的脉冲波形。脉冲发生器功能框图如图1所示。

2原脉冲发生器设计原理

原脉冲发生器设计原理如图2所示。

2.1主机向单片机发送脉冲参数数据帧

主机以RS232串口通信方式将脉冲参数数据帧发送给脉冲发生器中的单片机(MCU),单片机将接收到的数据保存在内部RAM存储器中。

2.2单片机向FPGA发送脉冲参数数据帧

当接收完一帧数据后,单片机将数据原样写入FPGA内部双端口RAM。单片机工作频率为11.0592MHz,单片机以11.0592MHz的刷新速率对FPGA内部双端口RAM地址总线和数据总线进行数据更新;FPGA工作频率为100MHz,FPGA内部双端口RAM以100MHz的采样速率读取地址总线和数据总线上的数据,并将采样数据写入RAM相应存储单元内。

2.3 FPGA解析脉冲参数,生成脉冲波形

单片机向FPGA发送完一帧数据后,向FPGA发送“写完成”信号,FPGA收到“写完成”信号后,读取内部双端口RAM中的数据,进行数据解析得到脉冲参数,生成相应的脉冲波形。

3原设计存在的问题

单片机对FPGA内部双端口RAM地址总线和数据总线刷新速率为11.0592MHz,双端口RAM对地址总线和数据总线的采样速率为100MHz,FPGA内部双端口RAM的写操作频率和读操作频率为异步频率,存在跨时钟域问题,如图3所示。

EDA设计中,稳定可靠的数据采样必须遵从以下两个基本原则:

(1)在有效时钟沿到达前,数据输入至少已经稳定了采样寄存器的Setup时间之久,这条原则简称满足Setup时间原则;

(2)在有效时钟沿到达后,数据输入至少还将稳定保持采样寄存器的Hold时间之久,这条原则简称满足Hold时间原则。

当触发器的Setup时间或者Hold时间不满足,比如触发器时钟沿在数据变化沿口时,就可能产生亚稳态,此时触发器输出端Q在有效时钟沿之后比较长的一段时间内处于不确定的状态,在这段时间内Q端产生毛刺并不断振荡,最终固定在某一电压值,此电压值并不一定等于原来数据输入端D的数值,这段时间称为决断时间(Resolution time)。经过Resolution time之后Q端将稳定到0或1上,但究竟是0还是1,这是随机的,与输入没有必然的关系。亚稳态有可能会导致逻辑误判,如图4所示。

根据上述分析,由于FPGA内部双端口RAM数据输入时钟和数据采样时钟异步,当采样时钟偏离到数据的沿口时,最终可能对数据进行误判,造成FPGA内部双端口RAM存储数据出错,从而导致最终产生的脉冲波形时序错误。

同时,原设计中将单片机作为中间桥梁实现主机与FPGA之间RS232通信的设计方法不是常规的、成熟的、定型的设计方法,没有充分发挥FPGA的功能,浪费了资源,使得RS232通信设计复杂化,降低了通信的可靠性。

4脉冲发生器优化设计

针对原设计存在的不足,对脉冲发生器原设计方案进行优化。优化后的设计原理如图5所示。

如图5所示,优化后的脉冲发生器取消了单片机的使用,通过FPGA实现RS232通信功能、脉冲参数解析功能和脉冲波形发生功能,达到了以下目的:

(1)取消单片机与FPGA的通信,规避了异步时钟域导致的逻辑误判的技术风险。

(2)取消单片机后,脉冲发生器硬件电路得到简化,元器件种类数量减少,提高了脉冲发生器的基本可靠性,降低了维修工作量和成本。

(3)取消单片机后,单片机嵌入式软件也随即取消,精简了脉冲发生器配套软件数量,减少了软件配置项维护的工作量,有利于软件研制过程中对技术状态的控制与管理。

4.1基于FPGA的RS232通信接口电路设计

基于FPGA的RS232通信接口电路原理图如图6所示。

图6中MAX3232是RS232通信电平转换芯片,其工作电压为3V~5.5V,外部仅需4个0.1μF的电容就能实现RS232标准电平和FPGA TTL电平之间的双向转换,在数据传输速率方面,MAX3232能够保证120kbps的波特率。TTL_IN为FPGA RS232通信发送信号,信号电平为3.3V;TTL_OUT为FPGA的RS232通信接收信号,信号电平为3.3V信号。

4.2基于FPGA的RS232通信软件设计

4.2.1 RS232通信数据格式

RS232通信属于异步通信,异步通信数据传送的特点是同一字符内是同步的,而字符间是异步的,因此收发双方取得同步的方法,是字符格式中设置起始位(低电平)和停止位(高电平)。脉冲发生器RS232通信数据格式如图7所示。

脉冲发生器RS232通信每个字符包含10位数据,波特率为9.6kbps。起始位为逻辑“0”,表示一个字符传输开始。数据位紧接着起始位之后,共有8位,低位在前。停止位为逻辑“1”,表示一个字符传输结束。空闲位始终处于逻辑“1”状态,表示当前线路上无数据传输。

一组完整的脉冲参数数据帧包含38个字符,第1个字符为帧头,表示一帧数据传输开始,第38个字符为帧尾,表示一帧数据传输结束,中间36个字符为有效数据,解析后得到脉冲参数。

4.2.2 FPGA实现RS232通信数据接收

FPGA接收RS232数据的大致过程为:空闲状态,线路处于高电平;当检测到线路的下降沿时表示接收到字符起始位,按照9.6kbps的速率从低位到高位接收8位数据位。当接收到的字符为帧头时,开始接收36字符有效数据,当接收到的第38个字符是帧尾时,完成1组脉冲参数数据帧的接收。

(1)RS232接收数据采样时钟。为了提高数据采样的分辨能力和抗干扰能力,FPGA对接收数据的采样频率设置为波特率的16倍(可以更高),即1个字符的每1位采样16次,并且取每1位第8个采样点作为该位逻辑值的判决点。每个字符从检测到起始位下降沿开始,共采样160次。

FPGA采样频率与16倍波特率可以存在一定的偏差,工程上常要求满足1%以下,能够保证不会因采样频率偏差的累计导致错位,并且字符每1位的判决点都能落在数据判决的有效位置。

由于FPGA的工作主时钟频率为100MHz,按照上述原则,对主时钟进行651分频,作为RS232接收数据的采样时钟。

(2)单个字符接收。按照接收数据采样时钟频率对传输线上的数据进行采样,当检测到逻辑值由“1”变为“0”时,表明接收到字符起始位,计数器cnt1和字符接收标志置为“1”,之后每隔1个采样周期cnt1加1。字符接收标志为“1”时,说明正在接收字符,此时如果检测到逻辑值由“1”变为“0”时,不作响应。当cnt1的值为24时,采样值为D0;当cnt1的值为40时,采样值为D1;以此类推,当cnt1的值为136时,采样值为D7。当cnt1为152时,采样到停止位,此时将字符接收标志置为“0”,等待下一个字符出现。

(3)一帧数据接收。当单个字符接收完毕后,判断该字符是否为帧头,若为帧头,将计数器cnt2和帧接收标志置为“1”,之后不再判断帧头,每接收完一个字符,cnt2加1。当cnt2的值为38时,判断该字符是否为帧尾,若为帧尾,将帧接收标志置为“0”,等待下一帧数据,同时将接收到的有效数据字符送给后级脉冲参数解析功能模块。若不为帧尾,则该帧数据无效,将帧接收标志置为“0”后等待下一帧数据。

5脉冲发生器优化设计验证

5.1 FPGA软件验证

对优化后的FPGA软件进行了以下验证工作:

(1)对软件RS232串口通信功能模块进行人工走查,通过人工走读的方式对软件编码规则和软件逻辑功能进行检查;

(2)对FPGA软件进行仿真测试,通过Model Sim仿真工具对软件RS232串口通信功能、性能以及串口通信功能模块与后级脉冲参数解析功能模块之间接口关系正确性进行测试;

(3)对FPGA软件进行硬件确认测试,将软件固化在FPGA中,在常温及高低温条件下,对脉冲发生器提供测试激励,通过示波器观察输出波形。

经测试,FPGA软件RS232串口通信功能模块功能、性能符合设计要求;与脉冲参数解析功能模块之间接口关系正确;软件固化后,脉冲发生器功能正确,性能稳定;同时FPGA资源使用率和时序关系满足相关余量要求。

5.2脉冲发生器试验验证

优化后的脉冲发生器已跟随多个型号通过了高温、低温、振动等环境试验以及系统试验的考核,结果表明脉冲发生器功能正确、性能稳定,各项指标满足设计要求。

6结论

本文通过对脉冲发生器设计原理进行分析,指出原设计存在的问题:跨时钟域采样可能导致的逻辑错误。针对问题,提出了一种提高脉冲发生器可靠性的设计并详细介绍了优化设计的硬件和软件实现方法。通过对FPGA软件仿真测试、脉冲发生器单板确认测试以及整机试验的验证,证明该优化设计方法正确、有效,解决了原设计存在的技术风险,提高了脉冲发生器脉冲波形的正确性和稳定性。该优化设计可作为同类型设计的参考

参考文献

[1]吴继华,王诚.Altera FPGA/CPLD设计(高级篇)[M].人民邮电出版社,2008.

[2]GJB 451A-2005可靠性维修性保障性术语,2005.

[3]GJB/Z 299C-2006电子设备可靠性预计手册,2006.

[4]航天软件工程实施技术指南及范例[Z].中国航天科技集团公司软件专家组,2005.

[5]徐煜明,韩雁.单片机原理及接口技术[M].电子工业出版社,2005.

航天电子产品 第10篇

今天, 面对发展、繁荣中国特色社会主义文化的时代大潮, 面对信息技术的日新月异, 如何通过文化创意让普通百姓体验和分享到航天事业的发展成果, 进行有效的正能量传递和科技传播, 已经成为一些有责任感的企业在创新产品时考虑的重要因素。他们正在用一次次的创新与努力, 为航天文化创意产业的持续发展寻找有力的支点。

本文以北京神舟创意传媒有限责任公司 (简称:神舟传媒) 为例, 探索航天文化创意企业在产品创新与科技传播中的经验与得失。

1 紧握航天内容创新产品

随着我国文化事业的快速发展, 各类文化创意企业如雨后春笋般应运而生, 数量之多超过之前数年。在此情况下, 若想在万马千军中脱颖而出、独树一帜, 唯有“创新”两字。

创新, 顾名思义, 创造新的事物。在文化创意企业里, 什么样的创新才算是成功的创新呢?我们认为, 如果企业的文化产品既得到了社会热议、同行称赞、市场好评、品牌凸显、企业获利, 同时又传递了正确的价值观、审美观。那么, 这就是成功的创新。

毋庸置疑, 任何一种文化创意活动, 都要在一定的文化背景下进行。航天文化创意产业是在中国航天事业50多年发展所积累的航天文化背景下形成的, 以航天事业积累的事件、历史、人物、故事以及工业遗存作为题材和支撑的文化创意活动。

作为高科技产业的代表, 创新是航天事业发展的不竭动力。依托于航天事业的航天文化创意产业, 从诞生之日起, 就注定了要携带更深、更广的创新基因。其创新的核心在于:对航天内容资源进行深度挖掘和再提升, 将有形的高科技技术与无形的人才创意力量有效结合, 通过对知识产权的开发与运用, 对产品创意“一意多用”, 创造出能给消费者带来心理上或精神上巨大满足的高附加值文化产品, 最终实现企业的赢利。

1.1 重大航天事件中的产品创新

自上世纪90年代末以来, 我国的航天发射逐年增加, 呈现井喷态势, 取得的成就更让世人瞩目。特别是载人航天, 每一次发射都会掀起规模不小的航天热潮。对于企业产品创新来讲, 这无疑是最好的时机, 也是最佳的创作素材。

2011年9月29日, 我国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射升空, 并于2011年11月、2012年6月分别与神舟八号、神舟九号飞船成功对接。

借助于“天宫一号”的发射契机, 企业自主创新研发了“基于虚拟现实技术的航天互动科普体验舱”项目。体验舱外形接近真实的天宫实验室, 采用4D动感座椅系统, 配合高科技视听、互动和集成控制等多项技术。参观者只需通过操作桌面上的操控手柄, 就可以真实体验到火箭发射、躲避太空碎片、太空维修、交会对接、安全返回等太空任务。震撼的发射场景, 专业的任务指令, 紧张的躲避环节, 让观众在身临其境的体验环境中, 尽享高科技带来的愉悦感。

航天互动科普体验舱一经推出就受到了市场的热捧。在北京科技周上, 体验舱项目成为全场最受欢迎的展品, 参观者络绎不绝, 等待队伍长达百米。刘延东、郭金龙、万钢等领导同志也走进体验舱内, 亲身体验太空之旅的神奇。

应该说, 航天互动科普体验舱是航天文创企业产品创新的一次成功尝试。它通过虚拟现实技术模拟交会对接的过程, 将严肃的航天事件变成普通百姓可以亲身体验的文化产品, 使航天内容与娱乐体验完美地结合在一起。这次尝试为企业日后创造出更多受大众喜爱、市场认可的航天文化实体产品, 提供了一个有利的例证。

1.2 重大展览活动中的产品创新

作为21世纪的朝阳产业之一, 会展业成为带动城市和区域经济发展的新增长点。航天文化创意企业根据重大展会、主题展览的需求, 围绕航天内容创新研发相关产品, 提高产品创新速度, 也是一条行之有效的途径。

《太空侠》是企业在2010年上海世博会期间, 为“太空家园馆”量身定做的3D立体电影, 讲述的是小乌鸡皮皮在太空中的奇幻经历。世博会期间, 作为“太空家园馆”的镇馆大片, 该动画电影吸引了数十万国内外观众的目光。2010年9月《太空侠》成为中国大陆唯一一部入选第67届威尼斯电影节的3D动画影片, 受到了国内外同行的高度认可。

珠海航展是我国重要的国际性专业航空航天展, 每两年举办一次, 以实物展示、贸易洽谈、学术交流和飞行表演为主要特征。针对历届航展的不同需求, 企业创新研发了形式各异的展品展项。2010年第八届航展上推出“卫星应用天地一体化沙盘”展项, 沙盘直径7m, 高2m, 全面展示了卫星系统在通信、导航及遥感方面的应用情况。2012年第九届航展时, 企业历时数月创新研发了三维动态十米长卷“航天, 让人类生活更美好”展项。该展项运用3D动态影像, 全面展示了航天技术在人类生活中的广泛应用。

此外, 在2012年“中国首次载人交会对接航天展”香港巡展期间, 企业设计实施的“中国未来载人空间站全息影像”展项, 以新颖的全息成像技术演示了中国未来空间站的构型。幻影的画面结合音乐与解说, 呈现出美妙的视听体验, 让香港同胞更加直观地感受到中国未来空间站的样子, 成为此次航天展的一道亮丽风景。

2 寓教于乐传递正能量

我国的航天事业从起步至今历时50余年。50年间航天事业经历了坎坷与辉煌, 也记录了一个民族的自强、自信与自豪。伟大的事业催生先进的文化、孕育伟大的精神。航天精神、“两弹一星”精神和载人航天精神, 已经成为中国特色社会主义先进文化的重要组成部分, 和中华民族的强大精神支柱之一。

以航天文化为背景的航天文化创意企业, 势必要担负起弘扬航天文化、推进科学普及、传递正能量的责任和使命。

但是, 今天青少年受众的阅读习惯已由过去的文字阅读为主, 发展为读图为主, 如何利用文化创意手段, 让孩子们在轻松的环境下自觉自愿地了解科学知识, 享受科学世界的乐趣呢?

秉承快乐科学、寓教于乐的创作理念, 企业将一向被大家视为枯燥的航天知识、航天原理融入到互动体验项目及相关文化产品中, 通过悬念迭起的航天任务设计、身临其境的太空环境渲染、以及生动活泼的卡通人物造型, 激发孩子们探索未知世界的兴趣, 在体验快乐获得自信的同时, 积极地吸纳科学知识, 享受科技世界的美好。

2011、2012年期间, 企业研发的天宫一号与神舟八号、神舟九号交会对接模型, 就充分体现了寓教于乐的创作理念, 让参观者零距离体验航天发射过程的同时, 轻松地学习到航天知识点、了解航天专业术语。

此外, 文化资源的跨界整合也是弘扬航天文化、传递正能量的有效途径之一。

2010年9月27日以“勿忘国耻、励志腾飞”为主题的航天科技成就展在北京圆明园遗址公园开展。展览作为圆明园罹难150周年系列活动之一, 由“起跑”、“聆听中华的脚步声”“飞天圆梦”“太空出舱”等16个版块组成, 详细介绍了建国来我国航天事业的发展历程和重大成就。期间, 还穿插了观看航天立体电影、体验大型航天科幻舞台剧等文化活动。

圆明园航天展通过创意把历史与现实、传统与现代有机地融合起来, 实现了跨界资源的整合。在圆明园罹难150周年之际, 通过鲜明的对比, 使参观者深刻体会到“国强则民强、国弱则园毁”的道理, 起到凝聚民族士气、激发爱国情怀的作用, 有效地传递了正能量。

3 调整改进谋求跨越发展

坦率地讲, 我国的航天文化创意产业起步较晚, 并且由于保密资质等原因的限制, 使得许多文化创意企业难于进入航天与军工文化创意产业市场。因此, 知名的航天文化品牌如同凤毛麟角, 实体性的文化产品也远未形成规模, 整个产业尚处于初级探索阶段。

但是, 随着国家对文化创意产业扶持力度的加大, 以及航天事业的井喷式发展, 航天文化创意产业迎来了发展的最佳机遇期。处于产业变革中的航天文创企业, 只有在实践中不断调整改进, 弥补自身不足, 巩固发展优势, 才能在产业发展的巨大浪潮中, 顺势而为, 取得跨越式发展。

3.1 从作品观念向产品观念转变

众所周知, 文化创意产业的核心是创意。对于创意人来说, 一个创意就是一个作品, 是具有个性化和差异化的独立作品。但是, 对于文化企业而言, 只有将一个具有经济价值、新颖独特的创意, 迅速产品化, 并实现“一意多用”, 开发出多种类型的产品, 延长产品链, 才能够降低成本实现盈利。

3.2 注重航天文化内容资源的挖掘

我国的航天事业发展了50多年, 期间积累了大量生动鲜活的事件、历史、人物和故事。但现有的创意产品还仅仅浮于表面, 热衷于对航天发射及领军人物的描述和表达, 这些显然只是航天文化内容资源的冰山一角。加强对内容资源的深度挖掘, 通过创意以不同的角度和形式加以诠释, 创造出让人们可亲近、可消费、耳目一新的航天文化产品, 是每个航天文化创意企业的责任, 也是使命。

3.3 强化科技与文化的融合

科技和文化是文化创意产业实现腾飞的双翼。企业运用新技术, 特别是数字技术发展的最新成果, 可以提高文化产品的科技含量和市场竞争力。今天, 中国市场正处于全面消费升级阶段, 人们的文化消费已经由浅层次的消遣型、娱乐型向深层次的知识型、发展型、智能型方向发展。与新技术紧密结合的文化产品更能符合现代人的文化消费习惯。

3.4 借力新媒体

新媒体是新的技术支撑体系下出现的媒体形态, 如数字杂志、数字报纸、数字广播、手机短信、移动电视、网络、数字电视、数字电影、触摸媒体等。新媒体所具有的多屏、移动、互动的传播特征和规律, 带来了受众数量的激增, 也创造了更多的文化消费需求。处于发展初级阶段的航天文化创意产业, 应加强与新媒体的互动与合作, 充分利用好新媒体“跨平台、多屏幕、一体化”的传播特点, 使其更好地为航天文化创意产业的发展保驾护航。

参考文献

[1]刘逸帆.中国广播.不是创新, 就是消亡, 2013, 6.

[2]沈炳忠, 朱伟中.中国广播电视学刊.对重大主题报道强化新闻表达的实践与思考, 2013 (7) .

航天电子产品 第11篇

公司业绩增长较为稳健，而通过购并，公司与各子公司实现了业务联动。此外，公司泵类产品属于传统业务，业绩波动幅度较小，垫高了公司的安全底线。

公司表示将重点建设液力变矩器项目，拟建设五条乘用车液力变矩器，一条商用车液力变矩器以及核心零部件生产线及相关辅助设施，达产年形成产出180万台的汽车变矩器生产能力，实现销售收入20亿元。该项目设计的资金总需求为11亿元，其中拟通过资本市场股权融资10亿元，公司计划增发8000万股。

另外，公司亦將着力培育液力变矩器市场，液力变矩器是AT自动变速箱的核心部件，目前我国的自动变速箱95%以上依赖进口，2011年我国汽车产量已经达到1850万辆左右，其中乘用车1370万辆左右，预计未来5年之内中国乘用车销量将很可能达到2000万辆/年，自动变速箱销量可达1000万辆/年，此项业务有望成为公司新的利润增长点。

目前二级市场对公司业绩反应平淡，尚未出现中期级别以上的操作机会。

航天电子产品 第12篇

每两年举办一次的中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会, 是国家科学技术部批准, 中国煤炭工业协会主办, 中国中煤能源集团公司协办, 中国煤炭工业国际技术咨询有限责任公司和香港汇显展览有限公司共同承办的大型国际煤炭采矿设备展览会。本届展览会于215年10 月29 日——11 月1 日在北京全国中国国际展览中心 (新馆) 举行。

航天重工此次携两款井工矿运输装备参展, 分别为全球首台防爆电动无轨胶轮物料运输车和防爆电动无轨胶轮人员运输车, 均采用锂电池动力、交流电机驱动、四轮独立驱动、独立悬架系统、分布式总线控制、电制动+ 机械制动、井下防爆等设计技术, 能够解决传统井工矿柴油动力运输装备“高污染、高噪音、高油耗、低寿命”的“三高一低”问题, 有效改善井工矿作业环境和提升驾驶员的工作舒适度, 实现了以清洁环保的锂电动力代替传统的柴油动力, 为打造绿色矿山、数字矿山、绿色开采提供了支持。

目前, 被媒体赞誉为“特种车中的‘特斯拉’”、被矿工称赞为“煤层深处的‘夜明珠’”的全球首台防爆电动无轨胶轮材料运输车 (5 吨型) 已在神华集团神东大柳塔矿区展开试运行, 该车长5.34 米, 宽1.8 米, 单次充电续航行驶里程超过90Km, 已在井下连续运行5000 余公里, 运行状态良好, 出动率90% 以上, 该款产品标志着矿区井下作业运输车的新能源时代的到来。据了解, 该产品可满足矿区需求, 易操作、低噪音、无污染的特性受到矿区认可。

据航天重工董事长钟江国介绍, 全球首台防爆电动无轨胶轮材料运输车 (5 吨型) 具有智能指挥与健康管理系统:利用车辆位置、作业与空闲、健康等级信息, 优化车辆作业计划;利用实际载重信息估算作业进度, 监控空闲、空载、路径重复等效率短板;根据车辆故障等异常信息, 提醒指挥调度人员进行协调, 处理问题与关闭等;利用远程平台、车载系统、个人手机等提供应急条件下的指挥调度信息交互。

随着我国汽车保有量的不断攀升, 大气污染和能源紧张问题相继凸显。以新能源的工程车成为打开出路的一把“钥匙”, 逐渐受到国家有关部门的重视和各商用车企业的宠爱。

当前, 已有不少企业探足新能源商用车及工程车领域, 销量也备受瞩目。但生产的新能源商用车工程车多集中在物流运输的牵引车上, 而致力于矿用工程车生产的航天重工填补市场空白, 将发展的眼光也瞄向了矿区井下防爆电动无轨胶轮材料运输车, 为矿区用户带来了一款安全、环保、经济的矿区井下电动运输车。

航天重工研发的防爆电动无轨胶轮运输车应用在矿区井下作业, 主要是为了解决用户关心的成本及安全问题。目前常见工程车有:重型运输车辆, 大型吊车, 挖掘机, 推土机, 压路机, 装载车, 电力抢修车, 工程抢险车, 政府专用工程车, 越野工程车, 电焊工程车, 装甲工程车 (战斗工程车) , 氧化剂污水处理工程车矿井车等。新能源工程车与柴油工程车相比, 新能源工程车更加清洁、环保, 它能减少有害气体气体排放, 可达到国家标准;在安全性能上, 新能源工程车电池比柴油车更环保、更经济、更安全。

实际上, 早在2011 年航天重工就开始对市场进行调研, 通过在山西、陕西、新疆、河北、内蒙等地考察, 并进行企业生产、工艺等评估判断, 于2012 年开始进行防爆电动无轨胶轮运输车的立项开发, 经过紧锣密鼓的产品开发, 防爆电动无轨胶轮运输车于2015 年初问世。