我國載人航天工程領(lǐng)域首部！《空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)》出版

空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)特指一個(gè)集成了空間任務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接收、處理、傳輸、管理、分析與利用服務(wù)于一體的綜合性、軟硬件一體化大型地面信息系統(tǒng)。其以空間任務(wù)全生命周期中產(chǎn)生的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為核心資產(chǎn)，采用統(tǒng)一的技術(shù)體系、技術(shù)平臺和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、融合共享與智能分析，最終為數(shù)據(jù)研究與科學(xué)應(yīng)用成果的產(chǎn)出提供高效的數(shù)據(jù)驅(qū)動的技術(shù)支撐。

空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)所面向的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)范疇主要包括：空間段的載荷科學(xué)/應(yīng)用數(shù)據(jù)(如空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、科學(xué)探測數(shù)據(jù)、對地/對天觀測數(shù)據(jù)等)、工程遙測數(shù)據(jù)、測控輔助數(shù)據(jù)等；地面段的設(shè)施狀態(tài)類數(shù)據(jù)(如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、云平臺等的運(yùn)行狀態(tài)、性能參數(shù)等)；任務(wù)計(jì)劃類數(shù)據(jù)(如載荷工作計(jì)劃、數(shù)據(jù)接收計(jì)劃等)；用戶段的數(shù)據(jù)產(chǎn)品需求類數(shù)據(jù)(如需求訂單、數(shù)據(jù)交付狀態(tài)、用戶反饋信息等)；管理支撐類數(shù)據(jù)(如任務(wù)進(jìn)度、資源調(diào)度、質(zhì)量分析、文檔資料等)。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品示例

空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的主要特征概括起來有幾個(gè)方面：

1

一體化與集成性：核心目標(biāo)是打通數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)跨階段、跨組織與部門的高效數(shù)據(jù)共享與利用。

2

數(shù)據(jù)驅(qū)動性：數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資產(chǎn)，所有業(yè)務(wù)活動都盡可能基于數(shù)據(jù)主線展開，無論是下行數(shù)據(jù)驅(qū)動還是面向用戶數(shù)據(jù)需求驅(qū)動的數(shù)據(jù)處理與產(chǎn)品生產(chǎn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析利用等。

3

高效性與便捷性：通過數(shù)據(jù)服務(wù)化，地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)更快速，業(yè)務(wù)響應(yīng)更敏捷。如面向突發(fā)性空間任務(wù)應(yīng)用需求和突發(fā)性應(yīng)急類行業(yè)應(yīng)用需求的快速數(shù)據(jù)響應(yīng)和分析響應(yīng)。

4

擴(kuò)展性和開放性：面向空間多任務(wù)需求，系統(tǒng)能夠持續(xù)擴(kuò)展與集成功能，形成強(qiáng)大的系統(tǒng)支撐能力；空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)采用開放框架和標(biāo)準(zhǔn)化接口，使得地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)便于接入新的數(shù)據(jù)、提供開放性和共享性的數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)和數(shù)據(jù)開發(fā)利用服務(wù)。

5

數(shù)智融合性：以大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能為代表的技術(shù)已廣泛在地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)中使用，數(shù)據(jù)與智能化技術(shù)已深度融合，特別是LLM(Large Language Model)、LMM(Large Multimodal Model)等大模型在空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)利用中的開發(fā)與應(yīng)用，從數(shù)據(jù)中挖掘深層次價(jià)值，在實(shí)現(xiàn)面向載荷故障的預(yù)測、根因定位的分析、預(yù)警與優(yōu)化建議、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析與理解等方面已發(fā)揮了重要作用。

空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為航天器與數(shù)據(jù)用戶之間的橋梁與紐帶，在整個(gè)航天任務(wù)中承擔(dān)著越來越重要的作用。同時(shí)，隨著載人登月、深空探測、商業(yè)航天的發(fā)展，地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)將向“更智能、更開放、更安全”的方向發(fā)展，成為航天強(qiáng)國建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

《空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)》面向中國載人航天工程在不同發(fā)展階段面臨的任務(wù)需求與挑戰(zhàn)，分析了基于集群的多任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)和新一代基于云平臺的多任務(wù)綜合地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)不同發(fā)展階段的軟/硬件架構(gòu)、系統(tǒng)組成與接口、系統(tǒng)研制與運(yùn)行模式等內(nèi)容，深入探討了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)在數(shù)據(jù)處理與產(chǎn)品生產(chǎn)、業(yè)務(wù)流程并發(fā)調(diào)度與管控、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評價(jià)、數(shù)據(jù)分發(fā)共享與服務(wù)、大數(shù)據(jù)智能服務(wù)、數(shù)據(jù)生態(tài)構(gòu)建與應(yīng)用以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等方面的組成與技術(shù)內(nèi)涵，并結(jié)合具體的應(yīng)用案例闡述了數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的工程化應(yīng)用。

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空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)購買

李盛陽, 劉云飛, 張萬峰著

北京: 科學(xué)出版社, 2026. 2

ISBN 978-7-03-083749-3

本書共分為6 章。

• 第1 章介紹了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的概念與所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，并闡述了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)所發(fā)揮的作用與價(jià)值；

• 第2 章介紹了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展歷程，調(diào)研總結(jié)了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了其發(fā)展趨勢；

• 第3 章面向中國載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)，闡述了基于集群的多任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)，并介紹了系統(tǒng)具體的工程化應(yīng)用情況；

• 第4 章面向中國空間站工程建造階段的任務(wù)需求與挑戰(zhàn)，闡述了新一代基于云平臺的多任務(wù)綜合地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)，并介紹了系統(tǒng)在空間站工程上的具體應(yīng)用情況；

• 第5 章圍繞空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)與地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)，介紹了與此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系；

• 第6 章總結(jié)了本書的研究成果，并對空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)未來的發(fā)展情況進(jìn)行了展望。

本書基于中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心相關(guān)科研人員多年參與載人航天工程歷次任務(wù)積累的技術(shù)成果，凝聚了其從載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室（包括天宮一號、天宮二號等）、空間站（天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙等）等任務(wù)階段付出的努力和汗水，體現(xiàn)了中國載人航天工程地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步。撰寫本書的目的是總結(jié)和分享我們在空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的觀念見解與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推動面向航天工程應(yīng)用的地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展，為地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的研究與應(yīng)用提供可借鑒和參考的書籍資料。

空間任務(wù)指航天器遂行的科學(xué)與應(yīng)用使命。空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)作為航天任務(wù)地面段的關(guān)鍵支撐，是連接空間與地面、工程與科學(xué)、系統(tǒng)與用戶的紐帶，是產(chǎn)出科學(xué)與應(yīng)用成果的終端出口，成為航天系統(tǒng)工程的重要組成部分，得到業(yè)界的廣泛關(guān)注與深入研究。

中國載人航天工程是國家重大戰(zhàn)略工程之一。伴隨載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施，中國空間站于2022 年底全面建成，標(biāo)志著我國擁有世界級的太空實(shí)驗(yàn)基地，開啟了空間站大規(guī)模應(yīng)用與國際合作新階段。從載人飛船、空間實(shí)驗(yàn)室到空間站組合體，航天器的數(shù)量規(guī)模、在軌時(shí)長、研究領(lǐng)域、任務(wù)復(fù)雜度持續(xù)擴(kuò)增和發(fā)展。面向工程不同階段的任務(wù)挑戰(zhàn)與業(yè)務(wù)需求，中國載人航天工程地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)不斷升級，突破高速下行數(shù)據(jù)精準(zhǔn)處理、海量數(shù)據(jù)高效存儲管理、智能化數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等技術(shù)瓶頸，構(gòu)建了較為完善、性能優(yōu)越的系統(tǒng)技術(shù)體系，為載人航天工程空間應(yīng)用任務(wù)獲取的多種類海量科學(xué)與應(yīng)用數(shù)據(jù)的分析處理、存儲管理、分發(fā)共享等全生命周期業(yè)務(wù)提供了重要的平臺與技術(shù)支撐。

本書是我國載人航天工程領(lǐng)域第一本關(guān)于地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的專著，對空間實(shí)驗(yàn)室階段、空間站建造階段地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的研制建設(shè)實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，分析并闡述了全業(yè)務(wù)流程的地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)，包括數(shù)據(jù)處理與產(chǎn)品生產(chǎn)、并發(fā)業(yè)務(wù)調(diào)度與管控、存儲與管理、質(zhì)量分析與評價(jià)、分發(fā)共享與服務(wù)、大數(shù)據(jù)智能服務(wù)、數(shù)據(jù)生態(tài)構(gòu)建與應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等。全書內(nèi)容循序漸進(jìn)，融合貫通理論、技術(shù)與實(shí)踐，并結(jié)合具體的應(yīng)用案例進(jìn)行闡述，具有很高的工程指導(dǎo)性和技術(shù)實(shí)用性，可為我國載人探月、深空探測、商業(yè)航天等航天工程任務(wù)的地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、能力提升和大型復(fù)雜地面系統(tǒng)建設(shè)提供重要借鑒，助力我國航天工程的不斷開拓與發(fā)展。

顧逸東

中國科學(xué)院院士

中國載人航天工程空間科學(xué)首席專家

2025 年12 月

本文摘編自《空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)》（李盛陽, 劉云飛, 張萬峰著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 2）一書“前言”“序”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-083749-3

責(zé)任編輯：王 哲

空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)是航天任務(wù)中不可或缺的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)航天器與地面之間的數(shù)據(jù)處理生產(chǎn)、存儲管理、分發(fā)共享等功能。本書系統(tǒng)地介紹了空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的組成、原理、技術(shù)及應(yīng)用，并就不同發(fā)展階段的系統(tǒng)技術(shù)體系和內(nèi)容進(jìn)行闡釋。

全書對空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、基于集群的多任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)、新一代基于云平臺的多任務(wù)綜合空間任務(wù)地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等內(nèi)容深入展開，涵蓋系統(tǒng)組成、接口、研制與運(yùn)行模式、流程、技術(shù)體系組成、實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)踐案例等，旨在為航天領(lǐng)域的研究人員、工程技術(shù)人員、相關(guān)技術(shù)管理人員和該領(lǐng)域的博士、碩士研究生提供系統(tǒng)的理論知識和實(shí)踐參考。

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