航空航天行业特点范文
时间:2023-07-25 17:20:00
导语:如何才能写好一篇航空航天行业特点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
不断强化的主动意识
从大环境的变化来看,目前我国航空航天企业的主动信息化意识正在逐步增强,这与10年前的情况大不相同。不少了解行业需求的专家回忆:以前航空航天企业在信息化与信息安全领域一直都被技术提供方以“先入为主”的思想左右,技术方显得较为强势,而需求方则因对技术和自身需求不了解而被迫接受技术的灌输。但随着企业信息化意识的逐年提升,企业的信息化安全意识主动性不断增强,市场也从产品导向转向了需求导向。熟悉这一市场的普元信息军工业务部技术总监郑星光回忆,在航空航天领域,国外不少产品动辄上千万元的采购费与数百万元的维护费用让不少企业用户饱受煎熬,由于信息化产品的延续性很强,不少企业一时很难摆脱高昂的维护费,因此满足个性化需求和实现信息安全自主可控的过程并不顺利。但可喜的是,随着需求导向性市场的不断完善,特别是2014年以来行业对于安全可控的需求有了更加显著的提高,企业的个性化需求也更加具体,航空航天企业对于信息安全的掌控性要求更高,这进一步打破了技术市场的垄断。
目前,国内外航空航天领域信息安全的技术及软件差距正在缩小,技术平台也几乎处于同一起跑线上。同时,在新一轮的“十三五”规划中,也将对于如何选择更加开放的信息化软硬件产品及平台给予进一步指导。这为开放性的产品和众多国内技术、软件企业提供了良好的发展空间。
同时,从本土化的角度来看,国内从事信息化技术服务的企业应该更了解国内企业的需求,在技术上更能够做到统一规范,这一点是国外企业所无法适应的。
不同于传统ERP企业,我国的航空航天企业多是采取科研+生产的模式,对于技术的了解程度很高,对于信息安全也有着自己的标准。安全可控推进过程要遵循技术调研、方案论证、试点实施、全面推广来进行。因此必须认识到,安全可控并不是简单国产化,也不是简单的设备、软件替换,而是用新一代的开放弹性架构来重构 IT 系统。例如成飞集团对于安全技术的要求就特别强调了其灵活适应性,而定制化的产品显然无法适应。这需要软件、平台方在基于知识积累的基础上实现构建式开发。
弹性平台脱颖而出
目前在航空航天行业的信息安全也划分为软件、硬件、数据、网络等不同领域。同时航空与航天两个领域本身也存在较大差别,不同领域的市场情况也各不相同。拥有众多行业(特别是航空航天领域的软件平台建设)经验的郑星光坦言,软件平台的特点之一就是“安全可控”,只有搭建合理有效的软件平台才能实现航空航天信息化的“安全可控”和IT架构的开放弹性。
例如,针对航天航空信息化“安全可控”推进策略,把信息安全的主动权交给用户的做法。这种做法把航空航天信息化技术平台架构分为四个层面:最下面是基础设施平台化,第二层次主要是数据管理平台化和业务流程平台化,第三层次是应用开发平台化、科技管理平台化、运维监控平台化,最上面是服务支撑平台化。在这样的“大平台”构建下,航空航天信息化技术平台能够有效解决技术一致性、敏捷可靠、安全可控、自动化运维等行业痛点,用开放、弹性的信息化科学管理实现“七统一”信息平台。
在安全可控层面,基于开放式技术路线,提出航天航空信息化安全可控推进策略。该策略分为直接引用、直接替换、平台迁移、系统迁移四种方式。直接引用,是指在新技术、新模式带来的新应用需求方面,可以直接采用安全可控的软件产品和解决方案。直接替换,是指对于基础软件,可以直接采用替换策略,对非安全可控的软件直接采用1:1的替换策略 ,如应用服务器、消息中间件、数据库、操作系统。平台迁移,是指对信息化基础平台进行替换:对企业应用架构支撑平台,如SOA开发平台、流程平台、业务集成平台、数据平台、监控平台,进行统一的迁移。系统迁移,是指将企业的整体信息系统整体迁移到安全可控的软件、硬件产品和解决方案上。在平台迁移过程中,需要对建立在企业应用平台之上的应用进行分批、分阶段进行迁移工作;最终完成所有的应用系统完成迁移工作,使得企业的应用全部构建在自主掌控的硬件、操作系统、数据库、中间件、企业应用平台之上。
篇2
【关键词】高性能铝合金厚板;生产技术;应用
通常将厚度在6mm及以上厚度的轧制铝合金板材称为厚板,其典型力学性能为:抗拉强度200~500MPa之间,延伸率10~25%之间。近些年,我国在高性能铝合金厚板的技术方面的许多研究成果都达到了世界上的先进水平,但在尖端领域和国外的先进技术水平相比还是有较大的差距。
1 世界上的高性能铝合金厚板生产格局
当今世界上,许多例如美国等工业发达的国家的高性能铝合金厚板所占的比例较大,且这些国家的高性能铝合金厚板生产厚度能达到300mm,宽度能有3500mm以上。其中美国的美铝公司达尔波特轧钢厂能生产出宽度大于3700mm的高性能铝合金厚板。据有关调查,美国生产的高性能铝合金厚板的产量占其铝板带材总产量的4%以上。在德国、日本、法国等国家的铝板带轧制工业也十分发达的,其高性能铝合金厚板生产产量大约占铝板带材总产量的3.8%左右。主要的热轧工厂有德国阿鲁诺夫铝业公司、日本神户钢铁公司真岗制板厂等
在我国,高性能铝合金厚板广泛的应用在航空航天工业、船舶领域、各种交通工具运输方式,其中生产出的厚度大于20mm的高性能铝合金厚板的产量占铝合金厚板总产量的50%左右。近来,国内多家铝板带工厂投产运行,使我国在铝厚板生产在厚度、宽度、合金等许多方面接近或达到了世界先进水平。其中于2013年8月试产成功的广西柳州银海铝业公司的热轧机,为当时国内最宽的热粗轧机。该热粗轧机轧制最大宽度可达3300mm,开口高度可达600mm。
2 我国的高性能铝合金厚板的生产现状
我国开始对高性能铝合金厚板进行深度研究的开始时间应该是上个世纪60年代,从上个世纪60年代到现在,我国在高性能铝合金厚板生产方面取得了重大成果和长足进步,尤其在2xxx,5xxx,6xxx,7xxx系取得了积极的进展。
其中2xxx系为铜系(除铝外主要合金元素为铜)可热处理强化铝合金,主要合金牌号有2050,2218,2A90d等,其特点为强度高,耐热性能和加工性能良好,可广泛应用于航空和航天领域。
其中5xxx系为镁系(除铝外主要合金元素为镁)铝合金,不可热处理强化,使用合理的加工工艺如控制冷加工量,可以达到良好的强度和延展性的平衡,获得良好的抗疲劳性能。5系合金主要应用于焊接构件和船舶领域。主要代表和金为5083,5052等。
其中6xxx系以镁和硅为主要合金元素,代表合金为6061和6009,6010等。该系合金具有良好的锻造、挤压性能,具有良好的材料成形性。
其中7xxx系锌系(除铝外主要合金元素为锌)可热处理强化铝合金,代表合金为7050,7039等。其中Al-Zn-Mg-Cu是高强度铝合金,广泛应用于航空航天领域。
铝合金厚板生产的主要设备为:
熔炼炉/均化炉、热轧机、冷轧机、退火炉、精整设备等
主要工艺流程为:
铸锭--均匀化--铣面、铣边―均热--热轧--固溶热处理与淬火\退火或稳定化处理--预拉伸--超声波探伤--锯切或精密裁切--包装--入库或发运
虽然我国在高性能铝合金厚板方面取得了一定的进步,但是我国对高性能铝合金厚板研究的大部分内容具有仿制的性质,我国能够拥有自主的知识产权的只有加工工艺和一部分的热处理技术。因此,我国的高性能铝合金厚板与国外的先进科技水平相比还是有较大的差距的,具体体现在以下几个方面:
(1)铝合金厚板基础性研究投入不足 国内的对于高性能铝合金厚板理论方面的研究与国外相比差距较大,在对合金元素配比、热处理原理、合金的塑性变形原理以及合金的微观性质理论研究等方面都不够深入。国内研发的高性能铝合金厚板中大部分都有仿制性质,能够进行自主研发性质的合金种类凤毛麟角;国内对合金进行研究大都局限于实际操作和应用中进行研究,缺乏对生产高性能铝合金厚板所依据的基础理论研究。
(2)生产过程控制与世界先进水平差距较大,工艺质量不够稳定。近年来,国内新装机设备水平不断提高,在宽度、厚度上逐渐达到或超过世界先进水平。但涉及到具体的生产工艺过程,表现出过程控制的较大差异。在执行过程中,管理人员工作不严谨,工艺过程控制的不严谨,都容易导致铝合金厚板产品的一致性、稳定性还存在较大问题。
(3)高性能设备操作人员不足,标准化操作不如人意 尽管加工设备层面上通过大规模的投资,可以在较短时间内迅速接近世界先进水平。但是操作设备的高水平人员却必须通过一定的操作实践才能提升。因此,高水平的操作人员在各个新建加工厂内都比较缺乏,限制了先进设备的应用水平。
(4)铝合金厚板生产后检测手段、方法、技术标准缺乏同步发展 在高性能铝合金厚板的生产质量和检测方面,我国的技术、人员、设备均与国外先进水平相比还存在着巨大差距。例如铝合金厚板生产出来后内部缺陷的检查,普遍使用超声波检查,检查的相关设备、人员、技术水平、检查标准还都不完善,制约了高质量、大批量产品的生产能力。
(5)标准认证严重落后,没有国际认可的国内规范标准 我国生产出来的高性能铝合金厚板的数量不少,但是由于我国缺少相关的质量管理和监督认证的体系,使得相关产品很难进入高端市场。现存的国际认可的认证体系,被牢牢的掌握在仅有的几个国家手中。我国迫切需要发展自己的认证体系,打破垄断,保护并打开国内外广阔的市场。
3 高性能铝合金厚板的广泛应用
3.1 铁路运输、公路运输等制造业
铝合金材料不仅广泛地应用在铁路运输和公路运输的机车和车辆的制造中,高性能铝合金厚板也得到了充分的利用。随着我国高铁和动车技术发展迅速,速度也越来越快,对高性能铝合金厚板和路合金材料的性质要求越来越高。据有关调查显示,目前为止高性能铝合金厚板材料在我国的铁路系统中的应用已经达到2000t。
为了提高车速和减轻车皮本身的重量,柳州银海铝研发出多种铝合金技术和产品应用在铁路运输行业中。其中将高性能铝合金厚板5083和5182系列铝合金材料应用在铁路运煤车辆中,该系合金供货厚度多在8~16mm之间,抗拉强度超过550MPa,最大板块尺寸可达21000*2680mm,完全满足货运列车对材料性能的严格要求。
3.2 船舶制造业
对于船舶的制造要求主要是要有一定的抗拉强度、屈服强度、伸长率和抗冲击能力,以及对海洋潮湿空气环境的抗腐蚀能力 ,应用高性能铝合金厚板在船舶的制造业可以有效地缓解或妥善的解决这些问题。高性能铝合金厚板5052在船舶制造业中的客轮和舰船制造上广泛的应用,有效地减轻船舶的自身重量,提高船舶的抗腐蚀性,提高船舶的行驶速度。
3.3 航空航天工业
航空航天工业是应用高性能铝合金厚板的一个重要行业,根据高性能铝合金厚板的相关性质和结构,主要应用于生产制造强度高、抗腐蚀能力强和抗断韧性强的7系合金和2系可热处理强化合金。例如用机的机身、机翼、翼梁、翼肋等方面的相关结构件。在A330和A340的飞机构件中,利用高性能铝合金厚板或者铝合金材料的比例高达78%,最大尺寸构件可达6m多,其中部分高性能铝合金厚板的厚度在220mm左右。在未来的时期,高性能铝合金厚板在航空航天行业的应用领域将越来越广泛。
3.4 其他行业和领域的应用
在化工行业、危险品存储运输等方面,高性能铝合金厚板的应用具有得天独厚的优势。高性能铝合金厚板用于储存硝酸等物质的贮罐车的制造当中,可以减轻自身重量的同时,大幅度提高安全防护性能。另外在石油天然气的工业当中,高性能铝合金厚板用于制造特殊功能的车辆和钻探技术的设备配件当中;在建筑行业中,建筑模板和幕墙板得到了广泛应用。
4 小结
在这个科技高速发展的时代,高性能铝合金厚板广泛的应用在各个领域里,它在国家的军事、政治和经济等方面都具有重要的地位和作用。但是,与其他国家相比,我国的高性能铝合金厚板的基础研发和生产制造都不够先进,尤其是相关体系标准的缺失,使得国内产品进入世界高端市场较为艰难。同时,随着国内铝加工产能的快速释放,一方面,铝合金厚板在各行各业应用将越来越广泛,另一方面,铝合金厚板国内市场竞争也将越来越激烈。只有不断地提高产品质量,降低成本,才能在市场中立于不败之地。
参考文献:
[1]阮鹏跃.高性能铝合金厚板的生产技术及应用[J].轻金属,2011(7).
[2]庾莉萍.高性能铝合金厚板的生产技术及应用[J].中国材料进展,2011(3).
[3]阮鹏跃.高性能铝合金厚板的生产技术及应用[J].有色金属加工,2011(1).
篇3
那么,你知道系列运载火箭的心脏――火箭发动机是哪里研制生产的吗?它就是陕西制造的。火箭发动机制造属于陕西装备制造业的重要组成部分,为我国航天事业做出了卓越的贡献。
陕西装备制造业实力雄厚
建国50多年来,特别是改革开放以来,陕西装备制造业加快了自主开发、结构调整和技术改造,开发了一大批重点产品和关键技术,使陕西成为全国四大装备制造业基地之一,成为领跑陕西工业化的主导力量。形成了门类齐全、产品众多的装备制造工业体系,许多产品代表了中国的发展水平,为中国经济实力、科技实力和综合国力的提高做出了重要贡献。
近年来,陕西装备制造业进入了快速腾飞时期。2006年,共完成工业总产值904.3亿元,比2005年增长29.6%,占全省工业总产值的1/5以上,仅次于石油化学工业居全省第二位;实现利润39.7亿元,比上年增长62.7%;销售收入849.4亿元,增长27%;全省规模以上装备制造业固定资产净值达350多亿元,从业人员达40多万人。
陕西装备制造工业已经形成五大主导行业。一是汽车工业。以重型汽车及其零部件为主,载货汽车、轿车、越野汽车、特种汽车等品种齐全,并打入国际市场。目前,陕汽集团正在西安泾河工业园区建设5万辆重型汽车新基地,将于2008年全部建成。
二是电工电器行业。西安电力机械制造公司是国内最大的高压、超高压交直流输变电成套设备等电力机械产品科研、开发与生产企业,承担着全国高压输变电设备1/3的制造任务,是国内唯一能成套提供直流输变电设备的企业。
三是航空航天行业。其总体规模居全国第一,研制生产的运七、运八系列飞机、新舟60客机、火箭发动机等达到国内领先水平,是国内航空工业最密集的地区。目前,国家已批准建设西安阎良国家航空高技术产业基地。
四是机床工具行业。齿轮磨床、螺纹磨床、坐标镗床、复杂刀具等产品享誉国内外,并在向大型、集成、高科技含量的方向发展。秦川精密机床股份公司推出的新一代绿色环保高精密数控磨齿机等达到国际先进水平。
五是通用机械行业。大型混凝土搅拌机、大吨位推土机、挖掘机、装载机等产品出口国外,轴流压缩机国内市场占有率达95%以上。
发展重型汽车产业集群
汽车工业产业具有关联度高和规模经济性强的特点,近几年正迅速朝着集群化方向发展。陕西发展汽车产业集群的条件相当有利:整车产销量已形成规模,产品覆盖4大类、16个系列、近1000个品种。8吨以上重型汽车产销量位居全国第4位,15吨以上重型汽车国内市场占有率达到30%,越野车占军方采购量的95%以上。
“十一五”期间,陕西将集中力量将重型汽车培育成一大产业集群,建成全省一大工业支柱和产业亮点。其主攻方向是以大吨位、大功率和适用专业化运输的高端重型汽车。要抓好扩展重型汽车产业链条,推动企业结成创新网络,建设现代化产业园区。坚持集团化与集群化结合,互相促进,重点支持大型企业带动生产要素的聚集整合;坚持整车和零部件结合,双向驱动,着力加强省内配套体系建设;坚持核心产业与辅助产业结合,联动发展。
“十二五”期间,以增强区域竞争力为重点,采取供给导向和需求导向相结合的产业升级措施,全面提升集群的整体素质,形成国内领先的技术优势和品牌优势,确立国家级重型汽车产业集群和西部重车产业高地的地位。
“十二五”以后,为集群跃升阶段。要以增强集群国际竞争力为重点,使产业集中度、产品外向度、品牌知名度进一步提高,在国际分工合作中确立一席之地,使陕汽集团发展成为国内最具竞争力,并跻身世界重型商用车行列的特大型企业集团。要抓好重型汽车供应链建设,大力发展汽车零部件产业。要整合相关科技资源,加强重型汽车创新网络建设。创建陕西汽车研究院,形成集群创新网络核心。在泾河产业园建成国内外知名的汽车城,发展金融服务业、物流服务业、信息服务业、中介服务业和汽车衍生经济,对外打响陕西重型汽车这一区域品牌。
参与陕北能源化工基地建设
陕北能源化工业和关中装备制造业是陕西最为重要的两大支柱产业。在能源化工产业中,设备投资一般要占工程总投资的40%左右。陕北能源化工基地实施的“三个转化”中,将需要一大批重大装备。但从国外省外购进的大型设备,因公路、铁路桥梁隧道的限制,运不进去,不得不降低设计标准。加之运距长费用高,一个百万吨的甲醇厂,仅设备运费就要花近1亿元。而陕西的装备制造业完全有能力承担起能源化工重大装备的研制。为此,要积极组织关中装备制造业北上,参与研制能源化工装备,这将会大大减少项目投资,降低维修和运行成本,促进能源化工业与装备制造业紧密结合,培育面向未来的接续产业。
按照规划,2020年以前陕北能源化工业总投资将达到6000亿元以上,其中机械装备约2400亿元。当前,陕北能源化工绝大部分装备被国外和省外企业占领。如不迅速扭转这一被动局面,陕西装备制造业将痛失难得的发展良机。
组织陕西装备制造业进军陕北参与能源化工基地建设,重点在五大领域:一是煤化工设备。它的种类多,数量大,前景广阔。陕鼓集团、524厂等20多家骨干企业可以从事煤化工设备的制造,西北化工研究院等5个单位能够承担工程和工艺设计。二是电力设备。预测全国煤电装机在“十一五”期间平均每年将净增2000万千瓦,2010年至2020年平均每年净增1850万千瓦。陕北是我国重要煤电基地之一,为“西电东送”北方大通道建设提供成套输变电设备,前景非常广阔。三是一次性能源的生产、运输设备。这给装备制造企业提出了更高要求,也创造了市场机会。四是环保技术装备。现代能源化工项目需要大量环保设备进行配套,环保产业将伴随基地建设发展成为一个巨大的新型产业。五是工程机械。适应能源化工产业发展的需要,陕北交通、水利等基础设施建设全面提速,城镇化建设步伐加快,对各类工程机械需求巨大。
组建一批装备制造业大型企业集团
一个国家的经济发展,主要依靠大型企业和企业集团。大型企业集团是发展国民经济的火车头,是创造经济效益的顶梁柱,是创立名牌的主力军。中国名牌大都是大型企业集团创立的,陕西大型企业集团也先后创建了重汽、陕鼓、法士特、标缝、龙钢等一批知名品牌,为陕西的经济发展注入了强大活力。
发展陕西现代装备制造业大型企业集团,要依托优势企业,重点在重型汽车、机床工具、航空航天、工程机械、电子设备、石油机械和输变电等领域,培育10多家销售额达100亿元以上、具有较强竞争力的大型装备制造企业集团。要坚持以产权为纽带,以龙头企业为核心,以市场需求为导向,以利润最大化为目标,组建跨行业、跨地区的大型企业集团。通过有效整合,强化技术创新,提升产业层次,增强核心竞争力,迅速壮大集团实力。要坚持以国有及国有控股企业为重点,做到集团化与集群化结合,行业整合与资产重组结合,机制创新与技术创新结合,资本运营与实业经营结合,不断推进集团做大做强。
发展陕西现代装备制造业大型企业集团,一是要制定组建规划。要以“十一五”规划为依据,突出发挥产业优势,有利于推动经济结构的调整、增长方式的转变、产业结构的升级。二是要加大金融支持。帮助重点企业集团理顺银企关系,提高信用等级,增大信用额度,解决企业集团运营中的资金不足问题。三是推动科研单位加盟大型企业集团,以迅速提升企业集团的科技创新能力和核心竞争力。四是支持大型企业集团“走出去”发展,支持其立足陕西、面向全国、走向世界。
相关链接
装备制造业的概念及内容:
(1)概念
目前,世界其他国家包括国际组织并未提出“装备制造业”这个概念。因此,这一概念可以说是我国所独有。它的正式出现,见之于1998年中央经济工作会议明确提出的“要大力发展装备制造业”。
装备制造业又称装备工业,主要是指资本品制造业,是为满足国民经济各部门发展和国家安全需要而制造各种技术装备的产业总称。按照国民经济行业分类,其产品范围包括机械、电子和兵器工业中的投资类制成品,分属于金属制品业、通用装备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电器装备及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用装备制造业7个大类185个小类。
(2)内容
装备制造业主要包含三个方面:
一是重大先进的基础机械,即制造装备的装备――工业“母机”,包括数控机床(NC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、工业机器人、大规模集成电路及电子制造设备等;
篇4
我国新型火箭力拓商业航天市场
11月18日,“十一号”运载火箭结束了为期33天的太空翱翔胜利返回地球。特别值得关注的是,除了中科院的脉冲星实验卫星,“十一号”火箭此次还搭载发射了“潇湘一号”卫星和“丽水一号”星座首批卫星等我国民营机构的商业卫星和载荷,探索了中国民营卫星公司商业搭载服务新模式。
当今世界主要航天国家和组织都在大力推进商业航天发展。有研究显示,商业航天领域每投入1美元,可拉动7-14美元的回报(2015年数据)。
火箭发射运载服务,仅是商业航天范畴的一部分,不过却几乎是所有航天商业应用场景的起点,也是目前商业航天最旺的部分。
目前,全球商业航天发射领域,欧美公司(Boeing)仍占主流,尤其是在美国,除波音公司等传统巨头,在空间运输、卫星遥感等领域,涌现出了以美国太空探索技术公司(Space X)、美国轨道科学公司(Orbital Science)为代表的一批商业航天公司。同时,一些大型互联网企业进军航天领域,也为该领域带来了新思维、新理念与新模式。信息显示,国内外商业航天企业正在研究的运载火箭型号就超过20款。
作为世界主要航天大国之一,中国在全球航天发射市场上自然不会也不应缺席。今年我国成立的商业火箭公司――中国火箭有限公司(隶属于航天科技集团,下文简称“中国火箭公司”)、航天科工火箭技术有限公司(隶属于航天科工集团,下文简称“航天火箭公司”),正在以“”、“快舟”两大品牌推动中国火箭全面进军商业航天领域,在这条“航”路上全力开“火”,凭着强劲的技术竞争力,逐步降低的发射成本,将开辟出商业航天产业一片新蓝天,使中国商用火箭成为继核电、高铁、特高压等之后,中国的一张新“名片”。
此次胜利在太空完成任务的“十一号”火箭,主要用于将中小型航天器以“一箭一星”或“一箭多星”的模式发送至1000千米以下、不同倾角的近地轨道及太阳同步轨道,具有较强的任务适应性。
与使用液体燃料的传统大型火箭不同,“十一号”以固体燃料作为发动机推进剂,这样的好处是能实现全箭整体储存、高效快速发射,从而使发射成本大为降低。“十一号”使用通用化的星箭接口,可以满足不同类型和任务的载荷,和不同轨道的灵活多样的发射需求,而且可实现多发连续高密度发射。作为国内首型兼任多种发射形式的固体运载火箭,“十一号”对发射场的保障条件也要求相对较低。
“十一号”有着“快速响应利箭”之称,接到任务命令后,可在24小时内完成星箭技术准备和发射任务,实现卫星快速组网和补网。在此次的发射任务中,“十一号”就证明了其具备星箭快速对接、全箭整体储存和发射场快速发射的能力,尤其是具备完成星箭对接后,在发射场上能够全天候条件下数小时内完成发射的能力。
现在,“中国火箭公司”还计划向商业航天市场投放4款火箭产品。4款火箭产品中有3型成熟产品,分别是液体低轨商业火箭、液体高轨商业火箭和固体商业火箭,另有Ⅰ型正在研制的液体中型商业火箭(见表1)。
曾于2013年和2014年先后胜利搭载发射卫星进入太空的“快舟一号”火箭,具有快速集成、快速入轨等创新特点。“快舟一号”的成功发射亦验证了其“太空快速响应”的能力,一旦需要,可以在几天甚至几小时内将卫星发射上天。如今,“航天火箭公司”亦有了几位“快舟”家族新成员(见表2)。由于“快舟”火箭具备快速、灵活、经济等特点,备受商业航天领域的青睐。
“快舟”火箭正是着眼商业航天概念的一款产品,自诞生之时,快速、灵活、经济的特点就让其与商业航天结下不解之缘。与传统火箭相比,“快舟”火箭在总体设计思想与理念上创新极大。
“快舟”火箭也以固体燃料作为发动机推进剂,发射成本大为降低,在发射场的时间也大为压缩。发射时间的极大缩短同样得益于发射方式的转变,不同于传统液体火箭需要复杂的固定发射架来进行发射,“快舟”火箭通过机动性强的发射车就可以发射,发射程序的简化也降低了成本,它的每公斤载荷运载成本在1万美元元左右,为国际平均成本的一半。便捷的操作,也是“快舟”火箭赢得市场的一大法宝。据了解,“快舟”火箭只需不超过10个人就可执行发射(包含司机和指挥人员),接到指令摁下发射按钮即可,能够满足卫星商业化高密度、快速发射的需求。
中国商用火箭的发展前景和自身潜力
近年来,全球航天产业发展迅速,每年都以6%到7%的速度增长。而伴随着欧洲航天局公布国际“月球村”计划、中国布局引力波探测空间太极计划……不难预见,航天业有望迎来飞跃式发展。
同时,由于经济和社会的不断发展进步,特别是商业领域的增长潜力,加之国家政策的鼓励,原本由政府主导的“高大上”的航天产业正在变得“接地气”,逐步走向大众,并最终走向“寻常百姓家”。
据今年6月美国航天基金会的《2016年航天报告》显示,2015年全球航天经济总量达3353亿美元,其中商业航天活动占比76%,总计2460亿美元,并且还将进一步扩大。这股商业航天“运动”,进场的有火箭商业化运作的国家队,有资本雄厚的上市公司,也有海归极客组建的民间团队,还有……近五年来,全球范围内航天领域的从业公司数量增长了近十倍。Boeing、OneWeb、SpaceX等都分别了自己的小卫星星座计划,Google、FaceBook、腾讯、阿里等互联网巨头也正在积极参与其中。很多商业航天企业采取或多种火箭型号搭配、或重复使用等策略,筹划低成本的“太空速递”网络;同时,推动着航天技术在商业飞行服务、卫星运营、地面游乐园等场景中的应用,试图延长盈利链条。还有越来越多的人,对于“太空旅游”的热情不断高涨,世界主要的几家太空旅游公司已经确定有数百位预定旅客和数千人购票意向。
在这样的背景下,近年来,市场对商业卫星发射的需求也越来越强烈。据不完全统计,2016年,全球进行商业发射36次。而未来全球商业卫星发射市场的需求继续保持强劲,有关测算显示,2016年至2020年,全球每年发射的1kg-50kg小卫星数量将超过200颗,预计2020年将达到410颗。
仅就我国来讲,此前有研究预计,到2020年,中国商业太空活动每年的市场价值将达到300亿元。随着卫星研制的技术门槛不断降低,国家鼓励民营企业参与航天经济,越来越多的企业将参与到商业微小卫星的生产中。业内人士认为,未来我国商业卫星发射需求将超过一千颗。
特别需要一提的是,“潇湘一号”、“丽水一号”等民营卫星和载荷此次搭乘运载火箭首次上天,更有着很强的示范效应和鼓舞作用,民企卫星发射热情有望持续高涨。
近日,阿里的相关负责人就宣布,计划与航天科技集团第一研究院、中华航天博物馆于明年9月发射全球首颗电子商务卫星“聚划算号”商务卫星。“聚划算号”将主要用于电商消费数据分析,例如利用卫星功能拍照监测全球农业种植和收获情况,第一时间将全球最好的蔬菜输送到消费者餐桌上。
眼下,很多民营企业、科研院所纷纷提出了自己的小卫星星座的一些计划,很多上市公司也有这方面的考虑,这就为商用火箭,特别是专门运送小卫星的小的运载火箭提出了非常迫切的需求。
全球低轨卫星星座通信系统――“鸿雁星座”,计划构建一个覆盖全球的卫星通信网络,促进国际通信互联互通和各国信息共享。“鸿雁星座”将由60颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,形成具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力。而此次接受“十一号”搭载服务的利骓电子科技公司将建成的“丽水一号”商业遥感卫星星座,将是由80-120颗卫星组成的。
东兴证券研报认为:伴随民营卫星发射数量持续增长,卫星发射与应用领域可长期看好。航天科工集团第四研究院“快舟”副总设计师刘萧磊表示,商业航天行业迎来了一个非常好的发展机遇期,商用火箭发展的前景非常好,现在很多项目都受到了资本市场的关注。
将来我国商用火箭正是要在市场上,通过商业的模式来获得资金,获得投入的回报的。航天科工集团正在打造的快舟十一号火箭就是一款全商业化的运载火箭。在经费方面,通过客户自己出资来进行火箭的研发。
任何事业的发展,归根结底必须依靠人才,更何况航天是一项高技术、高风险的事业,中国商用火箭亟需勇于创新、善于合作的专业人才投身进来。可喜的是,“五、六、七号”同时开发这一宏伟事业跨过了一个分水岭,有研究指出,接下来,就像美国阿波罗计划实施后,年轻技术人员出现“富余”一样,中国也将出现这种状况。
政策方面,国家对航天商业化的支持力度很大,商业航天被当做经济新常态下提振科技创新、拉动经济增长的产业“火箭”。2016年5月,国家发改委《关于实施制造业升级改造重大工程包》中,重点工程之一即为“商业航天产品发展工程”,包括商业遥感卫星、通信卫星及运载火箭的研制生产线。
安全可靠性VS成本
现在,我国的商业航天正处于转型期。中国航天60年走来,一直是以保证高可靠为宗旨,而商业航天看重的是降成本与快速反应。这是中国航天及中国火箭的一个全新的起点。中国商用火箭必须在高可靠同快速反应和降低成本之间找到平衡点。
Space X的“猎鹰―9”火箭,从设计到首飞,仅用了4年半。在提高效率的同时,成本也明显降低。在商业发射市场,Space X的 “猎鹰-9”已经将商业发射的价格拉低了一个数量级。根据美国航空航天局(NASA)的报告,“猎鹰―9”同样的一枚火箭,由NASA研发至少要13亿美元,而商业公司仅花费了不到4亿美元。
低成本不是商用火箭竞争的唯一要素,但会让竞争优势更为明显。Space X的爆款火箭“猎鹰-9”已拿到未来五年全球38个发射合同,其中的24个都来自国际商业发射市场。无疑,降成本能刺激需求,把市场规模做大,这也是中国火箭商业应用研发的重点方向。
“中国火箭公司”以“快速整合资源,实现多方联动”为策略,依托中国运载火箭技术研究院在航天发射领域的技术优势,嫁接客户的不同需求,推出了“三车”(专车、顺风车、快车)计划。太空班车,在指定时间和地点同时搭载多颗卫星进行发射,用户可以像乘“班车”一样完成发射任务;太空专车,根据指定时间及轨道,提供专属发射服务;太空顺风车,根据发射主任务的剩余运载能力,公司提供在指定时间、指定轨道的发射服务。
三型“太空车”业务组合,不同用户在专属性、任务安排灵活度、及发射费用之间可以根据自己的计划进行选择。“太空班车”适于发射皮纳卫星、微卫星、迷你卫星,易于被中小用户所接受;“太空专车”适于发射从迷你卫星到大卫星的专业用户,有更高的专属性和灵活度;“太空顺风车”适于发射从皮纳卫星到大卫星的各种载荷,对用户来说,是专属性、灵活度和费用的平衡选择。这些都将降低发射门槛,增加发射机会,便利用户。
多种车型任君选择的“中国火箭公司”,凭借拥有的多种型号火箭,力图通过不同发射方案的选择搭配,降低成本,使客户获得较低廉的价格。
行业专家指出:可靠性和性能,同成本之间要寻求平衡点,这是商业航天的重要任务,但“可靠”始终是第一位的。无论怎样商业化,安全的性能始终是中国航天人最重视的品质。
近20年来,中国火箭的发射成功率一直居全球之最。据统计,从1970年一号运载火箭发射至今,中国系列运载火箭共实施了238次发射,发射成功率高达97%左右。在全球商业火箭发射市场上,安全性值得所有中国航天人引以为豪,也成为塑造中国商用火箭品牌形象的代名词。
篇5
关键词:XML;模型架构;Schema;数据集成技术;Web服务接口
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0022-04
随着企业信息化应用的不断深入以及计算机技术的发展,各种管理软件层出不穷,这些不同的管理软件又有各自的数据库系统,数据库与数据库之间或者是同构或者是异构,在同一个企业或者集团公司内部要实现数据共享及业务的整体协调运作,需要一个良好的企业集成平台支持工具帮助企业快速实现企业内部各管理系统的高度集成。企业集成平台是支持企业集成运行的智能工具,其主要功能是为企业各种数据、系统、过程等多种对象的协同运行提供公共服务及运行时的支撑环境,降低实现企业内部的数据源分散集成的复杂度,提高应用集成的有效性,将企业信息化规划中确定的各种应用系统、服务、人员、信息资源等信息关系固化到集成运行的系统中。在当前激烈竞争的市场环境下,企业面临新的挑战和机遇。为了保证产品在整个全生命周期过程中对业务数据进行有效的管理,企业通过采用产品全生命周期管理系统(PLM)来提高企业核心竞争力。
在产品全生命周期管理的各个阶段,为了更好的实现各个阶段业务的有效协同和数据共享,对产品生命周期的整个业务数据实现一致性的管理,有必要建立良好的、可扩展的、基于XML的数据集成框架来管理系统之间数据结构、数据源不一致,数据共享的问题,这也是产品全生命周期管理过程所必须解决的关键技术问题。
目前大多数应用系统在实现系统数据集成的时候,通常是在原有系统的基础上进行二次开发,或者随系统提供一些简单的集成接口,实现的模式主要有数据复制,数据连邦以及基于接口的数据集成等方式,虽然这些实现模式的实现理论都已经很成熟,但是大部分集成系统之间的实现方式都是在各自的系统上开发,使得编程人员在不同的系统上做重复的劳动,从而造成大量的人力物力的浪费,如果把集成系统做成一个模型框架,将使程序开发人员在一个简单而统一的开发环境中,从而减少程序设计的复杂度。文章提出基于XML数据集成模型架构,在产品全生命周期管理的这样一个复杂的业务流程管理系统中,可以快速高效的解决系统之间的集成协同工作。文章首先提出模型的整体框架结构,然后对其进行具体分析,最后阐述其实现的关键技术。
一、设计思路以及集成模型架构
(一)设计思路
传统数据复制模式中,通常利用XML格式文件实现数据集成的中间传输介质,其实现方式是从一个数据库导出数据到XML文件中,然后其它系统通过处理XML文件中的数据并导入数据到目标数据库中,这种实现方式对于简单系统集成是很不错的选择,但是对于一个大型的业务复杂的管理系统,这种实现方式有一定的缺陷。在产品全生命周期管理系统中,将这些所有的复用的功能集中到一个模型框架中,将业务逻辑和业务表示逻辑等进行了分离,将每层功能集中到一个特定的角色上,这样可以得到一个非常便于进行系统扩展,逻辑修改的应用集成框架,进而提高集成平台和集成系统的柔性,文章提出4层的系统集成模式。如图1集成数据环境总体设计图:
XML具有如下特点:结构清楚、语意明确、交互性好、易于处理、平立性等。使用XML不仅可以指定关系数据结构,也可以将非关系数据表示成为结构,如文档结构等,也可以将不同的元素合成为其他元素。XML可以配置适合当前解决方案的文件格式,也可以将XML中的数据标记为可配置的文本格式,它将用户界面和结构数据相分离,XML使用诸如“扩展样式(XSL)”和层叠样式表等来表示浏览器中的数据,XML将数据从表示和处理中分离出来,可以将用户信息、销售定单、物料数据、BOM结构等数据来源转换为中间层上的XML,当XML到达到用户系统中时,可以将该XML文件进行编辑、处理和表示,没有必要返回到服务器进行解析处理,因此可以轻而易举的合并不同来源的数据,便于信息的高度集成。XML的威力在于将用户界面和结构化数据相分离,允许不同来源数据的无缝集成和对同一数据的多种处理,因此XML技术已被广泛应用到数据集成领域。
XML目前可以使用两种方式定义或约束自身的逻辑结构,一种是DTD格式,另外一种是XML Schema,与DTD相比,后者具有一致性、扩展性、易用性、规范性、互换性的特点。XML Schema最重要的功能之一就是对数据类型的支持,主要表现在:可更容易地描述允许的文档内容,验证数据的正确性,与来自数据库的数据一并工作,定义数据约束(data facets),定义数据模型(或称数据格式),在不同的数据类型间转换数据,可以对XML文档定义更加严格的规范和明确的规定。因此采用XML的Schema数据模式表示各个异构数据源中的数据。
(二)数据集成模型架构(DIMF)
数据集成模式是通过底层应用数据源之间的一致性来实现不同应用之间的信息共享和互操作。该模式的实现是必须提供一个基础模型结构,用于支持在两个或者多个数据库系统之间的数据转换和传输。主要功能是从其中一端数据源中抽取出相关的数据,并对数据进行转换或者对数据结构进行调整之后导入到另一端数据源中。系统之间通过调用该模型框架结构可以快速配置应用系统数据集成环境。模型架构的详细设计如图2所示:
(三)系统组成及框架原理分析
数据集成模型的架构设计主要由以下几部分组成:
1.定时数据请求器。该数据请求器设计为具有批处理的定时触发器,其作用主要是不间断的向用户数据请求处理器发送消息,以便获取是否有临时变更的数据信息。定时数据请求器发送消息通知用户数据请求处理器,然后有数据请求处理器通知消息服务中间件,最后通过消息服务中间件在数据仓库中查询是否有数据变化,如果有则通过消息中间件发送到数据提取器,数据提取器调用格式转换器将数据转换为XML,最后将数据更新到数据库中。
2.字段映射定义器。该功能主要实现XML中的数据更新到数据库之前,将XML中部分结点元素和数据库表中的字段进行映射配置。XML是公共的文件,各数据库需要从这里获得数据,为了使得XML结点元素和各个不同的数据表字段对应,获取有用的数据信息,需要提供动态可配置的XML元素结点到数据表字段的映射功能,以实现同一XML文件在异步数据库之间数据传送。一旦定义好之后,以后的数据集成处理都将按照已经定义好的字段映射集成数据,如果需要改变字段,需要重新定义。
3.数据变更处触发器。数据变更触发器是附加在数据库中的,在数据库中设立触发器的目的主要是解决用户端有数据变更的问题,当数据有写入、修改、删除等操作时,将自动启动数据变更触发器,触发器设置数据变更事务,已发生变化的数据传送到数据提取器中,数据提取器把处理好的数据通过Web服务接口传送到数据转换器中,再由转换器处理完毕之后提交到数据仓库,若变更的数据已写入数据仓库,则撤消此事务,否则继续执行此事务直到事务提交完毕,最后关闭数据变更触发器。
4.用户数据请求处理器。它是处理用户发送的请求信息,接收用户请求信息之后首先到数据仓库中查询有没有用户所需要的信息,有则返回给用户,没有则通过源信息库视图映射到具体的物理位置并决定在哪一个数据库中访问数据。
5.Web服务接口。Web服务接口是信息服务介质。通过它关联数据提取器,数据请求处理器以及数据仓库等信息之间的交换。它是通过SOAP消息交换协议来实现互联网环境下的分布式计算,它具有良好的松散耦合集成结构,更适合复杂系统之间的集成。
6.数据转换器。数据转换器完成的主要功能有:(1)Web服务接口服务通知数据转换器需要在数据库中处理某一特定的数据子集;(2)重新对数据进行顺序调整,从而更清晰地表达数据结构;(3)对数据进行重构,用不同的顺序描述数据元素,改变字段长度或其数据描述或改变逻辑分组。其转换过程为:每两个需要进行数据转换的数据源必须在一定的转换规则下才能转换为统一的目标数据,便于简化数据的转换过程,常常将所有表示转换规则的XSLT文件集中保存到转换规则定义库中,当进行数据转换时,首先调用转换规则定义库中的转换规则,然后转换为满足要求的目标数据。
为了让数据转换器明白从客户端通过Web服务接口传递过来的信息要求自己做什么样的操作,需要在客户端加入一个隐含的字段,通过这个隐含字段来识别所要查找的XML脚本,然后通过解析,告诉要做什么样的操作。
7.数据转换规则定义库。在这里可以根据当前系统定义适合当前数据结构的数据转换规则,包括数据结构,字段属性,以及具体数据属性规则定义,数据转换器通过这些规则直接将原始原始数据处理成为适合当前数据库结构的数据,并直接更新目标数据库。
8.源信息库视图。在这里存放一些列表,其一存放列表存储数据源的基本情况,如数据库名称、物理存储位置、类型、连接字符串等,并为每个数据源分配一个唯一的标识;其二存储数据库中表的信息,最后存储数据表字段信息。这些信息为方便其它处理器访问源物理数据库提供了重要的信息来源。
9.XML格式转换器。它处理从数据提取器中传输过来的数据转换成为统一的XML格式。
二、数据集成模型实现的关键技术
(一)基于XML的数据库模式映射
要将关系数据通过XML表示,就需要数据库和XML之间的模式映射,在一个数据库中使用XML文挡通常有两种方法,一是当关系数据库和其它数据库或某种数据应用之间交换信息时,通过使用SQL/XML的内部函数形式映射机制,从关系数据中产生XML片段,使关系型数据格式转换为XML数据格式,这种情况下XML是不可见的。另一种不需要映射,通过固有的结构直接生成XML格式,这种格式对数据库而言是可见的。
前者为支持XML的数据库(XML-Enabled DataBase),即XEDB,这种映射方式也比较多,通常有两种:(1)基于表格的映射,以表格为基础的映射方式(The table-based mapping)也是大部分软件商所采用的,具体做法是它建立一个元素用以表示一个或多个数据表格,这种方式适合存取关系型数据;(2)基于对象的关系映射,它可以将文挡的层次结构转换为树装结构。
(二)基于XML语言的Web服务接口技术
目前大多软件数集成接口采用OMG组织提出的基于CORBA的服务接口,它作为一个分布式计算机平台,定义了一条软总线允许客户对远程或本地对象发出服务请求,同时还定义了一组公共的对象服务。可以说很好的将不同厂商的复杂、异构应用和服务集成起来,但是传统CORBA对象模型仍然有很多的不足。随着技术的不断进步,后来发展到更通用的基于XML语言的Web服务接口定义语言(WPDL),文章采用基于XML语言的业务流程模型描述语言,具有很强的开发性和通用性,为企业集成提供了强有力的技术支持。
(三)XML数据源表示技术
用XML表示的文档内容主要有两种:其一是以文档为中心的(DCD),其二是以数据为中心的(DCD)。前者不具有很强的数据结构性,通常将不同类型的信息以XML形式表示,比如文档、信件内容、网页等。后者以数据为中心的文档,其所表示的内容具有高度的结构性。
目前,应用比较广泛的数据库有对象数据库,关系数据库及多媒体数据库等,其中关系数据库是目前乃至今后相当长一段时间内将是主流。因此以关系数据库为例说明如何将关系模式转换为XML模式,根据XML Schema的特性,它为将关系模式转换为XML模式的完全转换提供了前提条件,XML Schema有着自己的一套完整的语法。以下用代码事例描述一个简单的用XML表示的数据结构和用Schema表示结构关系:
简单的XML文档表示:InventTable.xml
11011
LCD Television
BOM
Purch
Purch
下面用是一个名为InentTable.xsd的文件,定义了上面的InventTable.xml文档元素:
targetNamespace=".cn"
xmlns=".cn"
elementFormDefault="qualified">
(四)集成系统的安全和速度问题
为了提高数据集成信息的安全,防止数据的丢失、出错或者被别人盗取等问题,建议采用以下两种解决方式:其一,可以把XML脚本放到数据库中,使它和隐含的字段关联起来;其二,如果把XML存储到一个指定的文件夹中,最好对其进行隐藏,使用的时候,通过定义静态变量的方法,把他们初始化到内存中,从而加快程序运行的速度。
三、未来集成技术的发展趋势
在未来的企业信息化应用过程中,企业将不断把企业的各个业务纳入倒信息化管理得范围内,这样对信息化集成技术的要求将不断提升,因此为了提高集成平台以及集成系统的柔性,集成平台技术框架设计将传统的2层逐步向n层扩展,如图3所示:
四、结语
互联网的飞速发展使人类社会的信息量迅速(下转第31页)(上接第24页)膨胀,对信息管理和信息集成的需求越来越强烈,特别是在现代化企业信息化应用的过程中,信息的共享和集成是制约企业信息发展的主要瓶颈,也是企业提升市场竞争力的一个主要途径,如何才能将企业有限的信息资源无 缝集成,这也是当前以及今后所要研究的重点。XML技术的出现以及快速的发展对解决复杂异构数据源的集成以及交互发挥了很大的作用。文章提出基于XML的数据集成模型框架,在一定能程度上解决了集成问题,但是数据集成是一个不断发展和持续性的项目,企业需要在不断变化的环境中建立清晰的技术实现蓝图,用更长远的目标来审视技术的发展。
参考文献
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