[科普中国]-航天CIMS工程

航天CIMS工程是指CIMS (计算机集成制造系统)理念、技术、工具等在航天领域的实施应用。CIM的内涵是将信息技术、现代管理技术和network对运载火箭和航天器进行跟踪、测量和控制的专用网络系统。一般由航天指挥控制中心和若干测控站(含测量船、测量飞机、跟踪与数据中继卫星)及测控通信系统组成。航天测控网具有对运载火箭和航天器进行跟踪测量、遥测、遥控、数传等功能。

简介航天CIMS工程是指CIMS (计算机集成制造系统)理念、技术、工具等在航天领域的实施应用。CIM的内涵是将信息技术、现代管理技术和network对运载火箭和航天器进行跟踪、测量和控制的专用网络系统。一般由航天指挥控制中心和若干测控站(含测量船、测量飞机、跟踪与数据中继卫星)及测控通信系统组成。航天测控网具有对运载火箭和航天器进行跟踪测量、遥测、遥控、数传等功能1。

工作内容工作内容主要包括:跟踪测量航天器，确定其运行轨道；接收、处理航天器的遥测数据(含平台和有效载荷遥测、图像信息等)，监视其工作状况；依据航天器的工作状态和任务，控制航天器的姿态、运行轨道；接收和分发有效载荷数据；实时提供航天器的遥测信息、运行轨道和姿态等数据，接收故障仿真数据，并形成故障处理对策；与载人航天器上的航天员进行通信联络。航天测控网的主要技术指标包括测量精度、测控覆盖率、天地数据传输速率、多任务支持能力等。

CIMS系统集成与信息集成我们可以从两个角度来看待CIMS的系统集成:职能+技术,这里的技术主要是指信息技术。从职能角度看CIMS系统集成，引出了“职能集成”(即各职能部门或其职能之间的集成)的概念;从信息技术角度看CIMS系统集成,引出了“技术集成”(即各信息分或子系统之间的网络集成数据或信息集成、功能集成乃至过程集成)的概念。因此，从某种程度上可以认为:“CIMS系统集成”=“职能集成”+“技术集成”，其中“职能集成”是CIMS系统集成的目标，“技术集成”是实现“职能集成”的手段。一般情况下，作为信息系统的建设者，主要从信息技术的角度来考虑CIMS的“技术集成”(这也是通常所说的CIMS系统集成)。

由于CIMS系统是一个十分复杂的系统，它一般包含了几个应用功能分系统和一至两个支撑分系统。其“技术集成”主要涵盖：支撑环境分系统的内部集成;支撑分系统和应用功能分系统之间的集成；各应用功能分系统的内部集成；各应用功能分系统之间的集成。鉴于当前的CIMS系统一般由几个应用较为成熟的商品化软件组成(如MRPI/ERP，PDM，CAD/CAM软件等)，且大部分商品化软件都提供了适应不同操作系统数据库平台的版本，以及较为成熟的网络集成技术、日益标准化的数据库平台,其集成规划与设计工作的难点与关键一-般在于各应用功能分系统之间的集成。而在CIMS工程实施的初级阶段,各应用功能分系统之间集成的基础和关键又在于信息集成，这将为后期的功能集成和过程集成提供统完善的信息或数据平台和环境。因此，信息集成已成为CIMS的系统集成(主要指“技术集成”)乃至整个CIMS系统的基础和关键1。

航空计算机集成制造系统(CIMS)工程航空计算机集成制造系统(CIMS)工程是航空行业的一项大型系统工程，是863/CIMS主题的重大技术攻关项目，也是提高飞机设计制造整体水平增强市场竞争力的重大举措。航空CIMS工程的研究将改变我国传统的飞机设计、制造方法。以航空CIMS研制的异地无纸设计制造集成系统和型号管理系统为基础,通过关键技术攻关和典型应用，在技术上实现飞机部件级结构设计、装配、分析计算，装配型架设计零件工艺设计、NC编程和可维护仿真的信息集成和并行工程工作方法；实现异地三维设计，异地虚拟装配，异地分析计算以及异地协调工作的能力；在应用项目中实现100%的三维数字化定义和虚拟装配，实现主要受力结构件设计信息与制造信息的集成。同时在效益上能够最大限度地减少设计更改、出错返工率；提高装配精度及加工效率；缩短研制周期；降低研制成本等2。

国内外技术现状及发展趋势当今世界航空工业已形成几大飞机制造商高度垄断的局面。如大型民用飞机市场已主要由美国波音公司和欧洲空中客车公司所垄断。波音公司为保持世界民机市场的霸主地位,不断采用新技术提高飞机研制质量，缩短研制周期，降低研制成本。其在波音777飞机研制中全面采用了异地无纸设计技术，即100%的产品数字化定义、虚拟装配及实施并行工程。而空中客车公司的ACE ( Airbus Concurrent Engineering )工程也采用了相当于波音公司的异地无纸设计技术。

我国航空工业面临厂、所力量分散,产品研制周期长,成本高,技术基础薄弱，产品质量差等一系列问题，也意识到在世界航空激烈竞争、高度垄断的环境下，以往一厂、一所承担一项飞机型号研制任务的情况已不能适应当今社会的要求。要使中国航空工业跻身于世界先进航空之林，必须走联合设计、联合制造的道路，在技术上要从传统的设计、制造方法向三维数字化设计、制造方法过渡，必须建成一个适于多厂、所联合进行飞机型号研制的现代航空集成制造系统2。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学