【论数据中心微模块测试技术】
1、引言
随着移动互联网、大数据、云计算、物联网等新兴技术的兴起，全球数据中心数量持续增长，并呈现出高功率密度和高能耗的发展趋势。近年来，我国超大型数据中心的建设速度也逐渐加快，部署机架数量大幅增长。为了缩短数据中心建设周期，减少初期投入成本，数据中心微模块（以下简称微模块）成为了互联网行业、通信行业及其他行业的数据中心的最佳选择。与此同时，随着5G和工业互联网等实际应用规模不断扩大，边缘数据中心和小型数据中心的数量呈现出倍增的趋势。而在上述边缘数据中心和小型数据中心中，微模块也成为了标准化、绿色化建设的不可缺少的组成部分。
2、数据中心微模块概念
基于行业诉求，目前国内各大供应商均在着手研发数据中心微模块。它虽然是小型的机房，但随着其标准化步伐的加快，目前已成为了新型产品。那么，什么是微模块产品？该产品不同于传统意义上的产品，它选择性地包含了数据中心的供配电设备、制冷设备、监控部分、储能设备等机房内的各类基础设施。在行业标准YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》标准中定义通信机房（含数据中心）微模块是指由机柜系统、配电系统、监控系统、供电系统（可选）、制冷末端（可选）、综合布线系统、安防系统等组成的具有标准的功能定义和输入输出接口，能够完成单项或多项业务的功能单元。从该定义中，可以看出微模块是一个完成多项业务的功能单元，其构成较为复杂。在行业标准YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》中定义的微模块是由一定数量的两列背对背或面对面的IT机柜以及不间断电源、近端冷却设备等通过封闭通道而形成的小型机柜集群。通过封闭两列IT机柜间的冷或热通道，形成与大机房和其他集群相对隔离的物理环境。根据机柜内设备情况设计独立的电气、制冷、安防、监控、布线甚至消防系统，用户仅需要提供外部市电、网络和必要的冷源即可使数据中心投入运营。微模块内各子系统、组件均可在工厂进行预制、调试，现场快速组装后即可投入使用。多个微模块之间极少或者没有物理关联，用户可按需建设，实现将一个大规模数据中心模块化分步部署。此描述较清晰具体，并对提前预制、调试等情况均提出了要求。
图中的虚线部分可依据数据中心规模和微模块的具体部署而灵活配置。例如，很多大型数据中心基础设施中会具有高压机组、高压配电及变压器等设备，而小型数据中心中很可能会不包含此部分。另外，微模块中的空调末端设备，可以采用列间空调，根据冷量需要布置于服务器机柜中间采用水平送风；也可以采用传统机房专用空调，布置于列的两端采用下送风方式进行制冷。
3、数据中心微模块测试技术
微模块作为一个产品，可以从其整体、电气子系统、制冷子系统、监控子系统、通道组件和安全性能等几大部分进行测试验证，若详细进行验证参数有数十余条。由于篇幅有限，微模块重要参数的测试方法及具体案例简要分析如下：
3.1 整体性能测试技术
在整体性能中包括了输入特性、能效PUE、温度场均匀性等参数。
（1）输入电压与频率范围测试
若将微模块当作黑盒来看，其在一定输入电压范围及输入频率范围之内应正常工作。对于配备交流UPS或高压直流模块的微模块，在上述电源设备以额定负荷运行的条件下，使用净化电源等输入电源设备调节其电压至被测模块所允许的电压上限值和下限值，检查在此范围之内微模块内的ICT设备或模拟负载是否能够正常稳定运行。频率范围测试方法与电压范围测试方法非常类似，调节净化电源频率参数即可。对于供电设备在微模块外部的情况，即微模块内部只包含配电设备，同样调节输入参数，检查包括ICT在内的微模块各设备是否能够运行正常。
（2）能效（PUE）测试方法
微模块的PUE测试方法较其他参数测试复杂，对于采用风冷空调系统的微模块该参数的测试涉及负载率的变化以及室外温度的变化。由于负载变化直接影响微模块内的电源及配电产品效率，而室外环境温度的变化直接影响到空调系统的能效，因此，严格意义上该参数只能在焓差实验室内进行测试，并且应具备可调负载，均匀分布在微模块里ICT机架内。按照笔者经验，宜采用25%、50%、75%和100%负载率和室外环境温度-5℃、10℃、15℃、25℃和35℃的不同组合进行测试。具体试验过程为：在输入条件为额定电压条件下，连接好负载（即将模拟负载插入IT机柜内），并在模拟负载的适当位置布置温度传感器。温度传感器应均匀布置在每个机柜上中下或者上下位置。但必须注意的是，尽量在具体运行的设备进风口处或者模拟负载处进行测试才具有温度的代表性。针对某样品进行PUE测试的图如图2-1至图2-4所示。该微模块通过实时监测负荷状态，动态调整供电系统的工作模式（如开启休眠功能）以及制冷系统的工作模式（如开启轮巡工作），达到数据中心整体能效优化和总体能耗降低的目标。试验案例中对动态节能PUE参数和关闭节能模式时的传统PUE参数进行了比较，由试验结果图看出，在不同的负载率下节能效果均明显。
值得注意的是，若无焓差实验室的条件，只能在现场测试时，应重点考虑室外环境温度的变化情况是否满足验证的要求。同时，对于水冷空调系统，要检查室外冷源部分是否由单独的配电柜进行供电，从而直接能够测量室外冷源部分的能耗。若在大型数据中心等室外冷源部分是集中配置冷水机组和水泵时，无法直接测试微模块所对应的室外冷源功耗，测试结果中应写明测试条件。
（3）温度场均匀性测试
温度场均匀性对ICT设备的稳定运行有着非常重要的作用，是安全、稳定、可靠运行的重要保障。微模块内的温度场均匀性测试计算方式有两种。第一种方法为依据所有传感器的温度数值计算出平均值T，再找出温度最大值和最小值，依据如下公式计算出温度场均匀度(µ1～µ2)。
式中Ta为温度最高值，Tb为温度最低值；
另一种计算方法为首先测得每个机柜的进风温度的平均值T1、T2……Tn。再套用公式（1）得出温度场的均匀度。
上述两种方法对比而言，第一种方法计算出的均匀性会差，因为整个温度场中的最高温度和最低温度的相差会大。而第二种方法在每个机柜处都已经计算出了机柜进风口的平均温度，所以套用同样的公式（1）时，得到的均匀性数据范围会小很多。
3.2 供电子系统测试
（1）供电架构检查
微模块各回路供电应考虑冗余，可采用1+1冗余或N+1冗余方式。依据保障等级可选择空调系统是否由交流UPS或高压直流供电。检查供电架构和回路结构时测试人员应从供电接口输入端开始把相关回路走线检查到末端，清晰辨认回路的总体铺设情况以及冗余情况，同时检查线缆标识是否准确无误，是否清晰可见。
（2）电池后备保障时间测试
首先使被测微模块以设计的额定功率运行。应注意此功率不是微模块内电源系统的额定容量，也不是机架额定容量的总和。由于考虑到冗余，不会把所有机架都按照额定容量插满负载，因此验证微模块正常工作时的最大容量（即设计额定容量）进行放电时，测试后备电池所能支撑的时间。电池截止电压应依据相关电池的行业标准截止电压进行。按照笔者测试经验，考虑到数据中心的安全性保障，配备的蓄电池容量应能够维持产品以满功率运行不少于15分钟。
（3）电池管理功能测试
微模块的供电子系统对电池组良好的管理功能对后备电池的使用寿命具有非常大的影响。因此管理系统应具备电池单体电压、内阻、极柱温度、电流、SOC/SOH监测功能以及蓄电池均充充电及浮充充电状态进行手动或自动转换功能。对蓄电池进行充电时，蓄电池管理部分应能限流充电，并且限流值能根据需要进行调整。此外，管理部分也应能根据蓄电池环境温度，对系统的输出电压进行温度补偿或保护。
3.3 空调子系统测试
对于空调系统，首先检查是否具有空调排水故障检测和溢水停机保护两级告警功能，是否具备冷媒泄露检测，并且是否在管理系统上显示相关的告警信息。对具有节能功能的空调系统，应验证其空调系统的休眠和轮巡功能。具体方法是，调整模块内IT负荷的负载率至50%以下，检查空调机组是否部分进入休眠状态，验证其是否具备自动轮巡和手动轮巡功能。关闭其中一台或几台空调，模拟空调机组故障，检查休眠空调设备是否能够自动启动。此外，模拟微模块内部出现高温故障，检查备机是否自动进入运行状态，并测试上述状态下，整个温度场的均匀度是否满足相关要求。
3.4 监控子系统测试
就目前的监控管理系统总体水平而言，大部分微模块具备了整体布局、各链路和部分（具体包括供电链路、制冷链路、冷量视图、温度云图等）显示功能，能耗管理功能、资产管理功能等。也可依据客户不同需求，设置更多的可视化的和支持各类终端接入的功能。测试人员应逐一检查相关的链路和显示是否与微模块实际配置保持一致。同时，采用高精度的仪表对电压、电流等参数进行测量，并检验监控系统所采集数据的相对误差是否符合要求。
此外，告警与保护是监控系统保障整个微模块安全可靠运行的重要部分。在发生开关断开、输入过/欠压、机柜过载，局部过温、有烟雾、水浸和湿度过高等异常情况时，模块应能够产生相应的告警，并作出对应的保护动作。检测人员应通过人工手段逐一模拟上述各类异常情况并检查验证是否产生了相应告警信息和保护动作。此外，随着数据中心基础设施与新兴ICT技术的深度融合，目前，较先进的微模块也具备了基于人工智能技术的根源告警自动定位功能。通过智能化的手段，能够准确定位故障源并呈现给维护人员，将根源告警衍生出来的其他告警信息隐藏在下级目录中，从而让维护人员第一时间处理根源故障，大大节省故障定位时间，保障数据中心安全稳定运行。
3.5 安全性能测试技术
（1）消防安全功能测试
首先应检查系统的天窗控制器设备是否正常接入，且外部消防信号联动、内部烟感联动、远程控制开窗、空调故障联动功能是否均正常。在此基础上，触发告警信号，检查天窗是否自动打开以及启动灭火功能。
（2）承压测试
承压测试的目的是检查在发生火灾等情况下消防柜进行喷射时微模块是否发生任何异常。测试时首先关闭微模块门窗、洞口等，并采用手动启动灭火控制模式，通过控制器使消防设备柜同时进行喷放，此时检查消防联动是否关闭了通风系统并打开顶上翻转天窗。消防柜喷放后，检查微模块外壳是否有变形、损坏，泄压阀是否自动开启，通风系统是否自动开启等。
（3）接地性能测试
微模块内的电源设备、配电设备和空调设备等均需要保证接地良好，因此微模块内部具有较多的接地端子。该测试中的接地性能指的是微模块作为一个整体，是否具备完善的接地系统，检查接地排布置是否合理，是否形成闭合环接地汇流母排，并测量微模块平台总接地点对地的接地电阻值。
（4）防护等级测试
该测试主要是在实验室条件下进行防护等级试验，可依据GB 4208中规定的相关IP等级进行测试，具体见表1、表2和表3所示，本文不做赘述。
4、总结
本文重点解析数据中心微模块的测试方法，包括整体测试方法以及各子系统的测试方法和安全性能测试方法，希望对相关研发技术人员、标准化研究人员以及相关的运维人员提供支撑和帮助。■
参考文献：
[1] YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》;
[2] YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》;
[3] 齐曙光，黄娟英《智慧化与标准化助力数据中心安全绿色发展》，《UPS应用》，2019年第10期
原文刊载于《互联网天地》2020年5期，作者：齐曙光、王长山、李尚，单位：中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部
投稿邮箱：bjb@isc.org.cn
封面垂询：010-68209027
1、引言
随着移动互联网、大数据、云计算、物联网等新兴技术的兴起，全球数据中心数量持续增长，并呈现出高功率密度和高能耗的发展趋势。近年来，我国超大型数据中心的建设速度也逐渐加快，部署机架数量大幅增长。为了缩短数据中心建设周期，减少初期投入成本，数据中心微模块（以下简称微模块）成为了互联网行业、通信行业及其他行业的数据中心的最佳选择。与此同时，随着5G和工业互联网等实际应用规模不断扩大，边缘数据中心和小型数据中心的数量呈现出倍增的趋势。而在上述边缘数据中心和小型数据中心中，微模块也成为了标准化、绿色化建设的不可缺少的组成部分。
2、数据中心微模块概念
基于行业诉求，目前国内各大供应商均在着手研发数据中心微模块。它虽然是小型的机房，但随着其标准化步伐的加快，目前已成为了新型产品。那么，什么是微模块产品？该产品不同于传统意义上的产品，它选择性地包含了数据中心的供配电设备、制冷设备、监控部分、储能设备等机房内的各类基础设施。在行业标准YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》标准中定义通信机房（含数据中心）微模块是指由机柜系统、配电系统、监控系统、供电系统（可选）、制冷末端（可选）、综合布线系统、安防系统等组成的具有标准的功能定义和输入输出接口，能够完成单项或多项业务的功能单元。从该定义中，可以看出微模块是一个完成多项业务的功能单元，其构成较为复杂。在行业标准YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》中定义的微模块是由一定数量的两列背对背或面对面的IT机柜以及不间断电源、近端冷却设备等通过封闭通道而形成的小型机柜集群。通过封闭两列IT机柜间的冷或热通道，形成与大机房和其他集群相对隔离的物理环境。根据机柜内设备情况设计独立的电气、制冷、安防、监控、布线甚至消防系统，用户仅需要提供外部市电、网络和必要的冷源即可使数据中心投入运营。微模块内各子系统、组件均可在工厂进行预制、调试，现场快速组装后即可投入使用。多个微模块之间极少或者没有物理关联，用户可按需建设，实现将一个大规模数据中心模块化分步部署。此描述较清晰具体，并对提前预制、调试等情况均提出了要求。
图中的虚线部分可依据数据中心规模和微模块的具体部署而灵活配置。例如，很多大型数据中心基础设施中会具有高压机组、高压配电及变压器等设备，而小型数据中心中很可能会不包含此部分。另外，微模块中的空调末端设备，可以采用列间空调，根据冷量需要布置于服务器机柜中间采用水平送风；也可以采用传统机房专用空调，布置于列的两端采用下送风方式进行制冷。
3、数据中心微模块测试技术
微模块作为一个产品，可以从其整体、电气子系统、制冷子系统、监控子系统、通道组件和安全性能等几大部分进行测试验证，若详细进行验证参数有数十余条。由于篇幅有限，微模块重要参数的测试方法及具体案例简要分析如下：
3.1 整体性能测试技术
在整体性能中包括了输入特性、能效PUE、温度场均匀性等参数。
（1）输入电压与频率范围测试
若将微模块当作黑盒来看，其在一定输入电压范围及输入频率范围之内应正常工作。对于配备交流UPS或高压直流模块的微模块，在上述电源设备以额定负荷运行的条件下，使用净化电源等输入电源设备调节其电压至被测模块所允许的电压上限值和下限值，检查在此范围之内微模块内的ICT设备或模拟负载是否能够正常稳定运行。频率范围测试方法与电压范围测试方法非常类似，调节净化电源频率参数即可。对于供电设备在微模块外部的情况，即微模块内部只包含配电设备，同样调节输入参数，检查包括ICT在内的微模块各设备是否能够运行正常。
（2）能效（PUE）测试方法
微模块的PUE测试方法较其他参数测试复杂，对于采用风冷空调系统的微模块该参数的测试涉及负载率的变化以及室外温度的变化。由于负载变化直接影响微模块内的电源及配电产品效率，而室外环境温度的变化直接影响到空调系统的能效，因此，严格意义上该参数只能在焓差实验室内进行测试，并且应具备可调负载，均匀分布在微模块里ICT机架内。按照笔者经验，宜采用25%、50%、75%和100%负载率和室外环境温度-5℃、10℃、15℃、25℃和35℃的不同组合进行测试。具体试验过程为：在输入条件为额定电压条件下，连接好负载（即将模拟负载插入IT机柜内），并在模拟负载的适当位置布置温度传感器。温度传感器应均匀布置在每个机柜上中下或者上下位置。但必须注意的是，尽量在具体运行的设备进风口处或者模拟负载处进行测试才具有温度的代表性。针对某样品进行PUE测试的图如图2-1至图2-4所示。该微模块通过实时监测负荷状态，动态调整供电系统的工作模式（如开启休眠功能）以及制冷系统的工作模式（如开启轮巡工作），达到数据中心整体能效优化和总体能耗降低的目标。试验案例中对动态节能PUE参数和关闭节能模式时的传统PUE参数进行了比较，由试验结果图看出，在不同的负载率下节能效果均明显。
值得注意的是，若无焓差实验室的条件，只能在现场测试时，应重点考虑室外环境温度的变化情况是否满足验证的要求。同时，对于水冷空调系统，要检查室外冷源部分是否由单独的配电柜进行供电，从而直接能够测量室外冷源部分的能耗。若在大型数据中心等室外冷源部分是集中配置冷水机组和水泵时，无法直接测试微模块所对应的室外冷源功耗，测试结果中应写明测试条件。
（3）温度场均匀性测试
温度场均匀性对ICT设备的稳定运行有着非常重要的作用，是安全、稳定、可靠运行的重要保障。微模块内的温度场均匀性测试计算方式有两种。第一种方法为依据所有传感器的温度数值计算出平均值T，再找出温度最大值和最小值，依据如下公式计算出温度场均匀度(µ1～µ2)。
式中Ta为温度最高值，Tb为温度最低值；
另一种计算方法为首先测得每个机柜的进风温度的平均值T1、T2……Tn。再套用公式（1）得出温度场的均匀度。
上述两种方法对比而言，第一种方法计算出的均匀性会差，因为整个温度场中的最高温度和最低温度的相差会大。而第二种方法在每个机柜处都已经计算出了机柜进风口的平均温度，所以套用同样的公式（1）时，得到的均匀性数据范围会小很多。
3.2 供电子系统测试
（1）供电架构检查
微模块各回路供电应考虑冗余，可采用1+1冗余或N+1冗余方式。依据保障等级可选择空调系统是否由交流UPS或高压直流供电。检查供电架构和回路结构时测试人员应从供电接口输入端开始把相关回路走线检查到末端，清晰辨认回路的总体铺设情况以及冗余情况，同时检查线缆标识是否准确无误，是否清晰可见。
（2）电池后备保障时间测试
首先使被测微模块以设计的额定功率运行。应注意此功率不是微模块内电源系统的额定容量，也不是机架额定容量的总和。由于考虑到冗余，不会把所有机架都按照额定容量插满负载，因此验证微模块正常工作时的最大容量（即设计额定容量）进行放电时，测试后备电池所能支撑的时间。电池截止电压应依据相关电池的行业标准截止电压进行。按照笔者测试经验，考虑到数据中心的安全性保障，配备的蓄电池容量应能够维持产品以满功率运行不少于15分钟。
（3）电池管理功能测试
微模块的供电子系统对电池组良好的管理功能对后备电池的使用寿命具有非常大的影响。因此管理系统应具备电池单体电压、内阻、极柱温度、电流、SOC/SOH监测功能以及蓄电池均充充电及浮充充电状态进行手动或自动转换功能。对蓄电池进行充电时，蓄电池管理部分应能限流充电，并且限流值能根据需要进行调整。此外，管理部分也应能根据蓄电池环境温度，对系统的输出电压进行温度补偿或保护。
3.3 空调子系统测试
对于空调系统，首先检查是否具有空调排水故障检测和溢水停机保护两级告警功能，是否具备冷媒泄露检测，并且是否在管理系统上显示相关的告警信息。对具有节能功能的空调系统，应验证其空调系统的休眠和轮巡功能。具体方法是，调整模块内IT负荷的负载率至50%以下，检查空调机组是否部分进入休眠状态，验证其是否具备自动轮巡和手动轮巡功能。关闭其中一台或几台空调，模拟空调机组故障，检查休眠空调设备是否能够自动启动。此外，模拟微模块内部出现高温故障，检查备机是否自动进入运行状态，并测试上述状态下，整个温度场的均匀度是否满足相关要求。
3.4 监控子系统测试
就目前的监控管理系统总体水平而言，大部分微模块具备了整体布局、各链路和部分（具体包括供电链路、制冷链路、冷量视图、温度云图等）显示功能，能耗管理功能、资产管理功能等。也可依据客户不同需求，设置更多的可视化的和支持各类终端接入的功能。测试人员应逐一检查相关的链路和显示是否与微模块实际配置保持一致。同时，采用高精度的仪表对电压、电流等参数进行测量，并检验监控系统所采集数据的相对误差是否符合要求。
此外，告警与保护是监控系统保障整个微模块安全可靠运行的重要部分。在发生开关断开、输入过/欠压、机柜过载，局部过温、有烟雾、水浸和湿度过高等异常情况时，模块应能够产生相应的告警，并作出对应的保护动作。检测人员应通过人工手段逐一模拟上述各类异常情况并检查验证是否产生了相应告警信息和保护动作。此外，随着数据中心基础设施与新兴ICT技术的深度融合，目前，较先进的微模块也具备了基于人工智能技术的根源告警自动定位功能。通过智能化的手段，能够准确定位故障源并呈现给维护人员，将根源告警衍生出来的其他告警信息隐藏在下级目录中，从而让维护人员第一时间处理根源故障，大大节省故障定位时间，保障数据中心安全稳定运行。
3.5 安全性能测试技术
（1）消防安全功能测试
首先应检查系统的天窗控制器设备是否正常接入，且外部消防信号联动、内部烟感联动、远程控制开窗、空调故障联动功能是否均正常。在此基础上，触发告警信号，检查天窗是否自动打开以及启动灭火功能。
（2）承压测试
承压测试的目的是检查在发生火灾等情况下消防柜进行喷射时微模块是否发生任何异常。测试时首先关闭微模块门窗、洞口等，并采用手动启动灭火控制模式，通过控制器使消防设备柜同时进行喷放，此时检查消防联动是否关闭了通风系统并打开顶上翻转天窗。消防柜喷放后，检查微模块外壳是否有变形、损坏，泄压阀是否自动开启，通风系统是否自动开启等。
（3）接地性能测试
微模块内的电源设备、配电设备和空调设备等均需要保证接地良好，因此微模块内部具有较多的接地端子。该测试中的接地性能指的是微模块作为一个整体，是否具备完善的接地系统，检查接地排布置是否合理，是否形成闭合环接地汇流母排，并测量微模块平台总接地点对地的接地电阻值。
（4）防护等级测试
该测试主要是在实验室条件下进行防护等级试验，可依据GB 4208中规定的相关IP等级进行测试，具体见表1、表2和表3所示，本文不做赘述。
4、总结
本文重点解析数据中心微模块的测试方法，包括整体测试方法以及各子系统的测试方法和安全性能测试方法，希望对相关研发技术人员、标准化研究人员以及相关的运维人员提供支撑和帮助。■
参考文献：
[1] YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》;
[2] YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》;
[3] 齐曙光，黄娟英《智慧化与标准化助力数据中心安全绿色发展》，《UPS应用》，2019年第10期
原文刊载于《互联网天地》2020年5期，作者：齐曙光、王长山、李尚，单位：中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部
投稿邮箱：bjb@isc.org.cn
封面垂询：010-68209027
重磅干货 | 数字冰雹三维地理信息可视化·城市篇 技术解析
三维地理信息系统分析空间数据的科学工具
三维地理信息系统，即三维GIS，是对包括大气层在内的地球表层，与地理有关的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
基于三维GIS将现实世界中三维对象的相关属性与空间位置进行有机结合，通过经纬度与高程数据对空间对象进行数据化描述，可对空间实体的位置、分布、距离等空间信息进行科学分析；与可视化技术的结合，可直观化、形象化呈现实体对象在空间中的真实状态。
三维地理信息系统是构建行业可视化决策系统的重中之重，具有不可替代的重要作用，能够将地图要素、业务管理、物联网感知、视频监控等多类型数据整合到一个三维可视化空间，进行高度融合与挖掘分析，并构建智慧管理相关的应用，辅助用户对三维空间中的各类监测对象做出快速、准确的判断，为城市规划、建设、管理、决策提供可视化支撑。
三维地理信息系统应用的关注要点
如前所述，正因三维地理信息系统的重要基础支撑作用，那么具体到可视化决策系统中三维地理信息系统的应用来说，必须满足以下几个方面的要求：
1.功能
三维地理信息系统的重要功能是加载显示各领域数据，并进行融合分析，因此必须要具备超凡的兼容性，能够承载大规模城市运行态势。可以加载显示高精度地形数据、三维建筑结构数据、BIM数据、城市倾斜摄影数据、传感器数据、车辆、人员、摄像头、基础设施、事件数据等要素信息，完整、详尽的对城市运行态势进行全方位复现。
2.精确
城市精细化管理要求三维地理要素数据显示必须具备高度的准确性，精准定位并真实反映各类地理要素的空间位置信息和状态，为用户决策研判提供全面、精确的支持和依据。实现城市管理空间的逐级细化、管理对象的精确定位、数据指标的精准反映等，保障城市精细化管理体系有效运行。
3.效果
对于需要加载到三维地理信息系统中显示的，汇集上来的城市各领域要素数据，不应是简单的信息堆砌，而应经过良好的视觉、风格设计。提供高水准的视觉效果，这对于管理者提升决策的判断力、提高工作效率等具有显著的意义。
数字冰雹三维地理信息可视化技术解析
数字冰雹作为深耕可视化领域的领军企业，历经十余年、上千个实际项目的深厚积累，在深度理解行业用户业务需求的基础上，对三维地理信息技术与可视分析技术结合、高效构建大规模仿真城市等应用，有着深刻的理解和经验。本文将对数字冰雹三维地理信息可视化技术的功能特性进行解析。
一、三维地理信息显示
1、原生兼容各类地理信息数据
数字冰雹三维地理信息系统，原生兼容各类地理信息数据。支持动态加载全球范围多种通用地图数据加载，支持警用PGIS、天地图等专用地图数据，支持高精度高程数据、各类矢量地理要素数据（如：道路、建筑、行政区划、海洋边界等）、倾斜摄影数据、无人机航拍数据、精细建筑结构数据等，并支持坐标偏移校正，经/纬/高坐标厘米级精度定位，实现各类地图要素数据的精准叠加显示。
2.地形地貌、环境效果渲染
支持全球高程数据叠加，实现超大范围三维地形显示，真实还原山峰/峡谷、海面、植被、道路、建筑等地形地貌，支持倾斜摄影数据叠加，实现全球范围、超大规模地形渲染。
支持对水面波浪、地面植被、天空大气、光照阴影、城市夜间灯光、街道车流密度等地理环境效果进行高逼真、动态渲染，可达影视级实时可视化效果；并可结合能见度计算、光照计算等多种仿真计算模型，真实模拟大气、光照、阴影等环境效果。
3.超大规模城市渲染，多精度建筑模型显示
针对不同应用需求，提供不同精度城市建筑模型数据，实现无限接近真实的可视化。能够实现大规模城市建筑的动态加载，从地球全景到大规模城市建筑直至具体设备的平滑过渡，无需进行画面切换；支持L1级到L4级精度建筑模型的无缝切换。
（4）智能化全尺度渲染，视野无极缩放显示
系统具备智能化全尺度渲染能力，支持从地面到太空的连贯渲染，可依据用户视野动态加载不同精度级别的模型数据，自动优化显示效率，可实现从宇宙空间到大规模城市、再到建筑、装备细节的无级放缩，流畅呈现。
二、支持基于三维地理空间的可视分析
1、丰富的三维地理空间可视分析视图支持
支持在三维态势地图的基础上叠加可视化分析图表，以直观呈现和深度挖掘数据变化及规律，可提供地理空间分布图、地理空间统计图、地理空间关系图等多种分析视图。
如：通过单柱图、簇状柱图、堆积柱图、气泡图等立体化图表呈现监测目标的数量统计；通过节点轨迹图、星光图、热图等三维空间分布图呈现监测目标的分布规律；通过链路图等三维空间关系图呈现监测目标之间的流动关系...通过地理空间可视分析，可以使复杂晦涩的数据态势、规律，清晰易懂、一目了然，助力用户驾驭数据。
2、仿真计算模型接入
支持仿真计算模型接入，为复杂应用场景提供分析支持，清晰有效地进行信息传递。如接入扫描范围/侦测区域仿真计算模型，能够在三维空间中对传感器、无人机等要素的扫描范围、侦测区域等信息进行动态直观呈现。
三、多样化地图风格定义，超炫酷视觉效果
1、个性化地图风格
数字冰雹三维地理信息系统兼具真实地球环境风格和超现实信息化风格，内置多套地图风格滤镜，可根据用户使用场景、行业惯例的实际需求，通过配置文件快速生成多种地图风格，实现炫酷的地图效果。
2、多样化的城市建筑风格
支持多种城市建筑风格，如信息化风格、实体化风格、写实化风格等，针对不同可视化场景的地图样式需求，均可提供超炫酷显示效果、非凡视觉体验。
三维地理信息可视化赋能科学决策
在数字冰雹众多智慧城市可视化决策系统项目中，三维地理信息系统均起到了基础性的支持作用，实现了城市各类数据的融合贯通与直观可视，对城市运行态势进行了全方位、立体化复现，为城市管理者进行监测、管理、决策等业务提供了有力支撑。未来，数字冰雹将继续深耕可视化技术，鼎力帮助各行业用户提升决策能力和效率。
"本文由大数据可视化分析决策系统供应商-数字冰雹原创。
图中系统截图来自数字冰雹。
转载请注明出处。
关注微信公众号：数字冰雹大数据可视化，获取更多咨询~
合作咨询/资料获取，请联系：18519723186 石经理。"
三维地理信息系统分析空间数据的科学工具
三维地理信息系统，即三维GIS，是对包括大气层在内的地球表层，与地理有关的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
基于三维GIS将现实世界中三维对象的相关属性与空间位置进行有机结合，通过经纬度与高程数据对空间对象进行数据化描述，可对空间实体的位置、分布、距离等空间信息进行科学分析；与可视化技术的结合，可直观化、形象化呈现实体对象在空间中的真实状态。
三维地理信息系统是构建行业可视化决策系统的重中之重，具有不可替代的重要作用，能够将地图要素、业务管理、物联网感知、视频监控等多类型数据整合到一个三维可视化空间，进行高度融合与挖掘分析，并构建智慧管理相关的应用，辅助用户对三维空间中的各类监测对象做出快速、准确的判断，为城市规划、建设、管理、决策提供可视化支撑。
三维地理信息系统应用的关注要点
如前所述，正因三维地理信息系统的重要基础支撑作用，那么具体到可视化决策系统中三维地理信息系统的应用来说，必须满足以下几个方面的要求：
1.功能
三维地理信息系统的重要功能是加载显示各领域数据，并进行融合分析，因此必须要具备超凡的兼容性，能够承载大规模城市运行态势。可以加载显示高精度地形数据、三维建筑结构数据、BIM数据、城市倾斜摄影数据、传感器数据、车辆、人员、摄像头、基础设施、事件数据等要素信息，完整、详尽的对城市运行态势进行全方位复现。
2.精确
城市精细化管理要求三维地理要素数据显示必须具备高度的准确性，精准定位并真实反映各类地理要素的空间位置信息和状态，为用户决策研判提供全面、精确的支持和依据。实现城市管理空间的逐级细化、管理对象的精确定位、数据指标的精准反映等，保障城市精细化管理体系有效运行。
3.效果
对于需要加载到三维地理信息系统中显示的，汇集上来的城市各领域要素数据，不应是简单的信息堆砌，而应经过良好的视觉、风格设计。提供高水准的视觉效果，这对于管理者提升决策的判断力、提高工作效率等具有显著的意义。
数字冰雹三维地理信息可视化技术解析
数字冰雹作为深耕可视化领域的领军企业，历经十余年、上千个实际项目的深厚积累，在深度理解行业用户业务需求的基础上，对三维地理信息技术与可视分析技术结合、高效构建大规模仿真城市等应用，有着深刻的理解和经验。本文将对数字冰雹三维地理信息可视化技术的功能特性进行解析。
一、三维地理信息显示
1、原生兼容各类地理信息数据
数字冰雹三维地理信息系统，原生兼容各类地理信息数据。支持动态加载全球范围多种通用地图数据加载，支持警用PGIS、天地图等专用地图数据，支持高精度高程数据、各类矢量地理要素数据（如：道路、建筑、行政区划、海洋边界等）、倾斜摄影数据、无人机航拍数据、精细建筑结构数据等，并支持坐标偏移校正，经/纬/高坐标厘米级精度定位，实现各类地图要素数据的精准叠加显示。
2.地形地貌、环境效果渲染
支持全球高程数据叠加，实现超大范围三维地形显示，真实还原山峰/峡谷、海面、植被、道路、建筑等地形地貌，支持倾斜摄影数据叠加，实现全球范围、超大规模地形渲染。
支持对水面波浪、地面植被、天空大气、光照阴影、城市夜间灯光、街道车流密度等地理环境效果进行高逼真、动态渲染，可达影视级实时可视化效果；并可结合能见度计算、光照计算等多种仿真计算模型，真实模拟大气、光照、阴影等环境效果。
3.超大规模城市渲染，多精度建筑模型显示
针对不同应用需求，提供不同精度城市建筑模型数据，实现无限接近真实的可视化。能够实现大规模城市建筑的动态加载，从地球全景到大规模城市建筑直至具体设备的平滑过渡，无需进行画面切换；支持L1级到L4级精度建筑模型的无缝切换。
（4）智能化全尺度渲染，视野无极缩放显示
系统具备智能化全尺度渲染能力，支持从地面到太空的连贯渲染，可依据用户视野动态加载不同精度级别的模型数据，自动优化显示效率，可实现从宇宙空间到大规模城市、再到建筑、装备细节的无级放缩，流畅呈现。
二、支持基于三维地理空间的可视分析
1、丰富的三维地理空间可视分析视图支持
支持在三维态势地图的基础上叠加可视化分析图表，以直观呈现和深度挖掘数据变化及规律，可提供地理空间分布图、地理空间统计图、地理空间关系图等多种分析视图。
如：通过单柱图、簇状柱图、堆积柱图、气泡图等立体化图表呈现监测目标的数量统计；通过节点轨迹图、星光图、热图等三维空间分布图呈现监测目标的分布规律；通过链路图等三维空间关系图呈现监测目标之间的流动关系...通过地理空间可视分析，可以使复杂晦涩的数据态势、规律，清晰易懂、一目了然，助力用户驾驭数据。
2、仿真计算模型接入
支持仿真计算模型接入，为复杂应用场景提供分析支持，清晰有效地进行信息传递。如接入扫描范围/侦测区域仿真计算模型，能够在三维空间中对传感器、无人机等要素的扫描范围、侦测区域等信息进行动态直观呈现。
三、多样化地图风格定义，超炫酷视觉效果
1、个性化地图风格
数字冰雹三维地理信息系统兼具真实地球环境风格和超现实信息化风格，内置多套地图风格滤镜，可根据用户使用场景、行业惯例的实际需求，通过配置文件快速生成多种地图风格，实现炫酷的地图效果。
2、多样化的城市建筑风格
支持多种城市建筑风格，如信息化风格、实体化风格、写实化风格等，针对不同可视化场景的地图样式需求，均可提供超炫酷显示效果、非凡视觉体验。
三维地理信息可视化赋能科学决策
在数字冰雹众多智慧城市可视化决策系统项目中，三维地理信息系统均起到了基础性的支持作用，实现了城市各类数据的融合贯通与直观可视，对城市运行态势进行了全方位、立体化复现，为城市管理者进行监测、管理、决策等业务提供了有力支撑。未来，数字冰雹将继续深耕可视化技术，鼎力帮助各行业用户提升决策能力和效率。
"本文由大数据可视化分析决策系统供应商-数字冰雹原创。
图中系统截图来自数字冰雹。
转载请注明出处。
关注微信公众号：数字冰雹大数据可视化，获取更多咨询~
合作咨询/资料获取，请联系：18519723186 石经理。"
如何打造一艘“数字化飞船”？
——航天科技集团新一代载人飞船试验船信息化应用侧记
编者按：
伴随着航天事业的快速发展，航天器年度发射量呈爆炸式增长。如何借助快速发展的信息技术，通过工业化、信息化的深度融合，为航天器研制模式和业务流程优化赋能？本期内容，我们选择了新一代载人飞船试验船和长五B运载火箭作为案例，希望借此展示信息化技术在型号上的应用成果。敬请关注。
□本报记者代振莹
5月5日18时，新一代载人飞船试验船在长征五号B运载火箭的托举下成功进入预定轨道。22时，试验船迎来发动机第一次点火的关键节点。飞控大厅里，试验船任务规划人员紧盯大屏幕上的实时轨道数据，密切关注试验船的飞行动态。在接下来的两天中，试验船完成了9次变轨，动作多，难度大。
此次飞控任务是我国第一次自主轨控任务。为了确保万无一失，任务规划人员利用飞船飞行任务规划系统同步进行计算，为自主轨控加上一道保险。一旦自主轨控出现故障，地面人员可以随时介入，保证飞控任务继续执行。
除了任务规划系统的加持，航天科技集团使用信息化手段助力新飞船研制及飞行全过程。全三维研制模式和仿真系统，让试验船从硬件到功能性能都实现数字化仿真，越来越接近一台“数字化飞船”；小到元器件和电缆接口的数字化管理，大到从北京到文昌的远程测试及飞控支持，信息化手段的应用为试验船的研制及在轨飞行保驾护航。
全三维仿真研制
新一代载人飞船试验船采用全三维研制模式，通过搭建数字试验船“所见即所得”。
“之前我们都是用手工画图，在脑海里构思设计，过程漫长、抽象，到下一步工艺人员理解也容易造成误差。”试验船结构机械主管设计师杨永彬介绍，五院载人总体部从2012年开始逐步向三维研制模式迈进，此次新飞船试验船更是最大程度使用了三维数字化的研制模式。“我们采用全三维的协同设计流程，实现了从方案设计到工艺、制造、总装全流程的三维研制模式。”
新飞船结构件系统实现无纸化设计，舱体结构件也开始三维模型下厂，管路、电缆等不同系统可并行推进，“流程化、标准化、可视化，让我们工作效率更高，设计匹配度也更高，减少了设计过程的反复。”经历过手工制图的“不便”，杨永彬对三维研制模式的优势深有体会。
不只是硬件结构上的仿真，试验船还利用机器语言实现了对GNC功能、推进功能、能源功能等分系统核心功能的建模及测试验证。
在飞船研制阶段，功能建模与性能仿真系统使“数字飞船”机、电、热、信息等功能齐全，物理架构、设备接口、系统行为等方面与真实产品一致，还覆盖了配套的关键设备。该系统支持了试验船论证阶段各功能系统方案仿真验证和优化工作。
试验船系统总体主管设计师和数字化负责人彭坤介绍，在方案设计阶段，功能仿真系统弥补了以前设计中的不足，提前验证方案正确性，减少反复修改的时间；在实际飞行过程中，通过接收实时遥测数据，对实际飞行中的外部环境进行模拟，真正的飞船在天上飞行，“数字化飞船”在地面仿真模拟，为飞船提前推演后续飞行环境。
“未来，我们还希望利用这次的实际飞行数据进行修模，将天上飞行的数据与我们的数学模型进行比对，进一步修改性能仿真参数，让‘数字化飞船’不断完善。”彭坤表示。
远程测试保疫情期间任务开展
试验船试验队进驻中国文昌航天发射场期间，正逢新冠肺炎疫情在全国蔓延。试验队压缩进场人数，由原计划进场的195人，变为实际进场102人，减少了近50%的人员，给试验场的工作带来了不少问题。这段时间，远程测试平台帮了大忙。试验队队长黄震介绍，“远程测试的链路一搭起来，我们第一时间就快速使用上了。”
疫情期间，航天科技集团联合多家单位，共同打通了北京到文昌发射场的通信链路，搭建起远程测试平台。五院总体部远程测试大厅实现与文昌航天发射场的联通，有效保障了型号测运控系统的研制与调试工作，同时也为后续火星任务、嫦娥五号任务的远程测试工作打下了基础。
试验船发射成功后，文昌发射场人员留在原地，支援北京飞控中心，与北京人员共同值班，一直到返回舱安全返回。黄震解释，“前期几乎所有主任设计师都在发射场，后期必须通过远程测试网络，将前后方的经验和能力结合起来，保障飞控工作顺利进行。”
测试系统副主任设计师谢志勇介绍，早在2018年，试验船综合测试工作就开始进行北京和上海之间的远程测试工作。实施远程协同测试模式，极大减轻了上海测试人员两地奔波的压力，也为后续型号远程测试的开展提供了参考。
此外，全新的自动化测试2.0版本在试验船上首次应用，贯穿试验船研制设计全阶段。该版本将可模块化、序列化的成熟程序和模式提炼出来、固化下来。同时，软件化设计细则、支持自动判读等功能的应用，也降低了人工编排测试细则的难度和时间成本，大大提高测试效率。
信息化助力研制效率提升、质量提高
新一代载人飞船试验船的研制时间仅短短3年。试验船技术负责人杨雷曾介绍，此周期仅相当于同样复杂产品一半的研制时间。
研制周期短，技术难度大，就要向时间要效率，靠创新找方法。为了适应新的研制模式需求，试验船开展了多项研制流程优化。例如，电总体系统取消了整船微波暗室的EMC的实物试验，由系统级电磁兼容数字化仿真替代。“原来从准备到最终完成至少需要一个月以上，现在利用数字化手段，通过单机、设备仿真进行试验识别，一周左右就能搞定。”电总体主管设计师陈瑞勋介绍。
试验船分系统多、单机多、厂家多，元器件来源构成复杂，管理难度大。试验船团队开发了“载人航天器元器件信息管理系统”，利用信息化手段来提高元器件信息的使用效率。该系统有用户权限分级、元器件选用查询和便捷输入、风险元器件筛选、表单导入导出等功能，相比原来单一的Excel表格方式，提高了元器件信息录入和采集工作的效率，减少了错误率，提高了工作质量。
试验船配套有200多根低频电缆，电缆分支高达2000余个，电缆分支多且走向复杂。为提高电缆网设计工作质量，试验船总体总装开发了电缆智能布局系统，规范电缆设计输入，将繁琐的人工操作自动化，创建了最优路径算法，更加合理敷设电缆。大大缩短设计周期，同时设计结果正确率达到100%，彻底解决了漏标、错标的低级错误，避免了设计的反复，大大提升工作效率，保障了工作质量。
回顾新一代载人飞船试验船的研制、生产和在轨运行过程，信息化工作贯穿其整个生命周期，覆盖了包括系统总体的飞行任务规划和功能性能仿真，机械分系统的结构件无纸化设计和三维模型下厂，电总体的EMC数字化仿真、元器件信息管理和电缆智能布局，以及测试分系统的远程测试和自动测试等各个方面。
彭坤表示，通过信息化和数字化手段，提高了设计工作效率、优化了设计方案、缩短了研制周期、避免了人工操作带来的低层次问题；同时通过将试验船的物理架构转化为数字化模型，可深层次摸清试验船特性，采用数字化仿真替代某些物理试验，并能对试验船后续状态进行预示。
——航天科技集团新一代载人飞船试验船信息化应用侧记
编者按：
伴随着航天事业的快速发展，航天器年度发射量呈爆炸式增长。如何借助快速发展的信息技术，通过工业化、信息化的深度融合，为航天器研制模式和业务流程优化赋能？本期内容，我们选择了新一代载人飞船试验船和长五B运载火箭作为案例，希望借此展示信息化技术在型号上的应用成果。敬请关注。
□本报记者代振莹
5月5日18时，新一代载人飞船试验船在长征五号B运载火箭的托举下成功进入预定轨道。22时，试验船迎来发动机第一次点火的关键节点。飞控大厅里，试验船任务规划人员紧盯大屏幕上的实时轨道数据，密切关注试验船的飞行动态。在接下来的两天中，试验船完成了9次变轨，动作多，难度大。
此次飞控任务是我国第一次自主轨控任务。为了确保万无一失，任务规划人员利用飞船飞行任务规划系统同步进行计算，为自主轨控加上一道保险。一旦自主轨控出现故障，地面人员可以随时介入，保证飞控任务继续执行。
除了任务规划系统的加持，航天科技集团使用信息化手段助力新飞船研制及飞行全过程。全三维研制模式和仿真系统，让试验船从硬件到功能性能都实现数字化仿真，越来越接近一台“数字化飞船”；小到元器件和电缆接口的数字化管理，大到从北京到文昌的远程测试及飞控支持，信息化手段的应用为试验船的研制及在轨飞行保驾护航。
全三维仿真研制
新一代载人飞船试验船采用全三维研制模式，通过搭建数字试验船“所见即所得”。
“之前我们都是用手工画图，在脑海里构思设计，过程漫长、抽象，到下一步工艺人员理解也容易造成误差。”试验船结构机械主管设计师杨永彬介绍，五院载人总体部从2012年开始逐步向三维研制模式迈进，此次新飞船试验船更是最大程度使用了三维数字化的研制模式。“我们采用全三维的协同设计流程，实现了从方案设计到工艺、制造、总装全流程的三维研制模式。”
新飞船结构件系统实现无纸化设计，舱体结构件也开始三维模型下厂，管路、电缆等不同系统可并行推进，“流程化、标准化、可视化，让我们工作效率更高，设计匹配度也更高，减少了设计过程的反复。”经历过手工制图的“不便”，杨永彬对三维研制模式的优势深有体会。
不只是硬件结构上的仿真，试验船还利用机器语言实现了对GNC功能、推进功能、能源功能等分系统核心功能的建模及测试验证。
在飞船研制阶段，功能建模与性能仿真系统使“数字飞船”机、电、热、信息等功能齐全，物理架构、设备接口、系统行为等方面与真实产品一致，还覆盖了配套的关键设备。该系统支持了试验船论证阶段各功能系统方案仿真验证和优化工作。
试验船系统总体主管设计师和数字化负责人彭坤介绍，在方案设计阶段，功能仿真系统弥补了以前设计中的不足，提前验证方案正确性，减少反复修改的时间；在实际飞行过程中，通过接收实时遥测数据，对实际飞行中的外部环境进行模拟，真正的飞船在天上飞行，“数字化飞船”在地面仿真模拟，为飞船提前推演后续飞行环境。
“未来，我们还希望利用这次的实际飞行数据进行修模，将天上飞行的数据与我们的数学模型进行比对，进一步修改性能仿真参数，让‘数字化飞船’不断完善。”彭坤表示。
远程测试保疫情期间任务开展
试验船试验队进驻中国文昌航天发射场期间，正逢新冠肺炎疫情在全国蔓延。试验队压缩进场人数，由原计划进场的195人，变为实际进场102人，减少了近50%的人员，给试验场的工作带来了不少问题。这段时间，远程测试平台帮了大忙。试验队队长黄震介绍，“远程测试的链路一搭起来，我们第一时间就快速使用上了。”
疫情期间，航天科技集团联合多家单位，共同打通了北京到文昌发射场的通信链路，搭建起远程测试平台。五院总体部远程测试大厅实现与文昌航天发射场的联通，有效保障了型号测运控系统的研制与调试工作，同时也为后续火星任务、嫦娥五号任务的远程测试工作打下了基础。
试验船发射成功后，文昌发射场人员留在原地，支援北京飞控中心，与北京人员共同值班，一直到返回舱安全返回。黄震解释，“前期几乎所有主任设计师都在发射场，后期必须通过远程测试网络，将前后方的经验和能力结合起来，保障飞控工作顺利进行。”
测试系统副主任设计师谢志勇介绍，早在2018年，试验船综合测试工作就开始进行北京和上海之间的远程测试工作。实施远程协同测试模式，极大减轻了上海测试人员两地奔波的压力，也为后续型号远程测试的开展提供了参考。
此外，全新的自动化测试2.0版本在试验船上首次应用，贯穿试验船研制设计全阶段。该版本将可模块化、序列化的成熟程序和模式提炼出来、固化下来。同时，软件化设计细则、支持自动判读等功能的应用，也降低了人工编排测试细则的难度和时间成本，大大提高测试效率。
信息化助力研制效率提升、质量提高
新一代载人飞船试验船的研制时间仅短短3年。试验船技术负责人杨雷曾介绍，此周期仅相当于同样复杂产品一半的研制时间。
研制周期短，技术难度大，就要向时间要效率，靠创新找方法。为了适应新的研制模式需求，试验船开展了多项研制流程优化。例如，电总体系统取消了整船微波暗室的EMC的实物试验，由系统级电磁兼容数字化仿真替代。“原来从准备到最终完成至少需要一个月以上，现在利用数字化手段，通过单机、设备仿真进行试验识别，一周左右就能搞定。”电总体主管设计师陈瑞勋介绍。
试验船分系统多、单机多、厂家多，元器件来源构成复杂，管理难度大。试验船团队开发了“载人航天器元器件信息管理系统”，利用信息化手段来提高元器件信息的使用效率。该系统有用户权限分级、元器件选用查询和便捷输入、风险元器件筛选、表单导入导出等功能，相比原来单一的Excel表格方式，提高了元器件信息录入和采集工作的效率，减少了错误率，提高了工作质量。
试验船配套有200多根低频电缆，电缆分支高达2000余个，电缆分支多且走向复杂。为提高电缆网设计工作质量，试验船总体总装开发了电缆智能布局系统，规范电缆设计输入，将繁琐的人工操作自动化，创建了最优路径算法，更加合理敷设电缆。大大缩短设计周期，同时设计结果正确率达到100%，彻底解决了漏标、错标的低级错误，避免了设计的反复，大大提升工作效率，保障了工作质量。
回顾新一代载人飞船试验船的研制、生产和在轨运行过程，信息化工作贯穿其整个生命周期，覆盖了包括系统总体的飞行任务规划和功能性能仿真，机械分系统的结构件无纸化设计和三维模型下厂，电总体的EMC数字化仿真、元器件信息管理和电缆智能布局，以及测试分系统的远程测试和自动测试等各个方面。
彭坤表示，通过信息化和数字化手段，提高了设计工作效率、优化了设计方案、缩短了研制周期、避免了人工操作带来的低层次问题；同时通过将试验船的物理架构转化为数字化模型，可深层次摸清试验船特性，采用数字化仿真替代某些物理试验，并能对试验船后续状态进行预示。
✋热门推荐