我國載人航天工程領域首部！《空間任務地面數據系統(tǒng)技術》出版

空間任務地面數據系統(tǒng)特指一個集成了空間任務業(yè)務數據接收、處理、傳輸、管理、分析與利用服務于一體的綜合性、軟硬件一體化大型地面信息系統(tǒng)。其以空間任務全生命周期中產生的各類業(yè)務數據為核心資產，采用統(tǒng)一的技術體系、技術平臺和數據標準，實現數據的互聯(lián)互通、融合共享與智能分析，最終為數據研究與科學應用成果的產出提供高效的數據驅動的技術支撐。

空間任務地面數據系統(tǒng)所面向的業(yè)務數據范疇主要包括：空間段的載荷科學/應用數據(如空間科學實驗數據、科學探測數據、對地/對天觀測數據等)、工程遙測數據、測控輔助數據等；地面段的設施狀態(tài)類數據(如網絡設備、云平臺等的運行狀態(tài)、性能參數等)；任務計劃類數據(如載荷工作計劃、數據接收計劃等)；用戶段的數據產品需求類數據(如需求訂單、數據交付狀態(tài)、用戶反饋信息等)；管理支撐類數據(如任務進度、資源調度、質量分析、文檔資料等)。

科學實驗數據產品示例

空間任務地面數據系統(tǒng)的主要特征概括起來有幾個方面：

1

一體化與集成性：核心目標是打通數據孤島，實現跨階段、跨組織與部門的高效數據共享與利用。

2

數據驅動性：數據作為戰(zhàn)略資產，所有業(yè)務活動都盡可能基于數據主線展開，無論是下行數據驅動還是面向用戶數據需求驅動的數據處理與產品生產、數據質量評價、數據管理、數據共享、數據分析利用等。

3

高效性與便捷性：通過數據服務化，地面數據系統(tǒng)的應用開發(fā)更快速，業(yè)務響應更敏捷。如面向突發(fā)性空間任務應用需求和突發(fā)性應急類行業(yè)應用需求的快速數據響應和分析響應。

4

擴展性和開放性：面向空間多任務需求，系統(tǒng)能夠持續(xù)擴展與集成功能，形成強大的系統(tǒng)支撐能力；空間任務地面數據系統(tǒng)采用開放框架和標準化接口，使得地面數據系統(tǒng)便于接入新的數據、提供開放性和共享性的數據產品服務和數據開發(fā)利用服務。

5

數智融合性：以大數據分析、機器學習、深度學習等人工智能為代表的技術已廣泛在地面數據系統(tǒng)中使用，數據與智能化技術已深度融合，特別是LLM(Large Language Model)、LMM(Large Multimodal Model)等大模型在空間任務地面數據利用中的開發(fā)與應用，從數據中挖掘深層次價值，在實現面向載荷故障的預測、根因定位的分析、預警與優(yōu)化建議、實驗內容的分析與理解等方面已發(fā)揮了重要作用。

空間任務地面數據系統(tǒng)已經成為航天器與數據用戶之間的橋梁與紐帶，在整個航天任務中承擔著越來越重要的作用。同時，隨著載人登月、深空探測、商業(yè)航天的發(fā)展，地面數據系統(tǒng)將向“更智能、更開放、更安全”的方向發(fā)展，成為航天強國建設的重要基礎設施。

《空間任務地面數據系統(tǒng)技術》面向中國載人航天工程在不同發(fā)展階段面臨的任務需求與挑戰(zhàn)，分析了基于集群的多任務地面數據系統(tǒng)技術和新一代基于云平臺的多任務綜合地面數據系統(tǒng)技術不同發(fā)展階段的軟/硬件架構、系統(tǒng)組成與接口、系統(tǒng)研制與運行模式等內容，深入探討了空間任務地面數據系統(tǒng)技術在數據處理與產品生產、業(yè)務流程并發(fā)調度與管控、數據存儲與管理、數據質量分析與評價、數據分發(fā)共享與服務、大數據智能服務、數據生態(tài)構建與應用以及數據標準規(guī)范體系等方面的組成與技術內涵，并結合具體的應用案例闡述了數據系統(tǒng)技術的工程化應用。

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空間任務地面數據系統(tǒng)技術購買

李盛陽, 劉云飛, 張萬峰著

北京: 科學出版社, 2026. 2

ISBN 978-7-03-083749-3

本書共分為6 章。

• 第1 章介紹了空間任務地面數據系統(tǒng)的概念與所涉及的關鍵技術，并闡述了空間任務地面數據系統(tǒng)所發(fā)揮的作用與價值；

• 第2 章介紹了空間任務地面數據系統(tǒng)架構的發(fā)展歷程，調研總結了空間任務地面數據系統(tǒng)技術的發(fā)展現狀，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驗室階段任務，闡述了基于集群的多任務地面數據系統(tǒng)技術，并介紹了系統(tǒng)具體的工程化應用情況；

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

• 第5 章圍繞空間任務地面數據與地面數據系統(tǒng)技術，介紹了與此相關的標準規(guī)范體系；

• 第6 章總結了本書的研究成果，并對空間任務地面數據系統(tǒng)技術未來的發(fā)展情況進行了展望。

本書基于中國科學院空間應用工程與技術中心相關科研人員多年參與載人航天工程歷次任務積累的技術成果，凝聚了其從載人航天工程空間實驗室（包括天宮一號、天宮二號等）、空間站（天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙等）等任務階段付出的努力和汗水，體現了中國載人航天工程地面數據系統(tǒng)的發(fā)展和進步。撰寫本書的目的是總結和分享我們在空間任務地面數據系統(tǒng)技術領域的觀念見解與實踐經驗，推動面向航天工程應用的地面數據系統(tǒng)技術的進步和創(chuàng)新發(fā)展，為地面數據系統(tǒng)技術的研究與應用提供可借鑒和參考的書籍資料。

空間任務指航天器遂行的科學與應用使命。空間任務地面數據系統(tǒng)作為航天任務地面段的關鍵支撐，是連接空間與地面、工程與科學、系統(tǒng)與用戶的紐帶，是產出科學與應用成果的終端出口，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)略實施，中國空間站于2022 年底全面建成，標志著我國擁有世界級的太空實驗基地，開啟了空間站大規(guī)模應用與國際合作新階段。從載人飛船、空間實驗室到空間站組合體，航天器的數量規(guī)模、在軌時長、研究領域、任務復雜度持續(xù)擴增和發(fā)展。面向工程不同階段的任務挑戰(zhàn)與業(yè)務需求，中國載人航天工程地面數據系統(tǒng)不斷升級，突破高速下行數據精準處理、海量數據高效存儲管理、智能化數據分析應用等技術瓶頸，構建了較為完善、性能優(yōu)越的系統(tǒng)技術體系，為載人航天工程空間應用任務獲取的多種類海量科學與應用數據的分析處理、存儲管理、分發(fā)共享等全生命周期業(yè)務提供了重要的平臺與技術支撐。

本書是我國載人航天工程領域第一本關于地面數據系統(tǒng)技術的專著，對空間實驗室階段、空間站建造階段地面數據系統(tǒng)的研制建設實踐進行了總結，分析并闡述了全業(yè)務流程的地面數據系統(tǒng)技術，包括數據處理與產品生產、并發(fā)業(yè)務調度與管控、存儲與管理、質量分析與評價、分發(fā)共享與服務、大數據智能服務、數據生態(tài)構建與應用以及標準規(guī)范體系等。全書內容循序漸進，融合貫通理論、技術與實踐，并結合具體的應用案例進行闡述，具有很高的工程指導性和技術實用性，可為我國載人探月、深空探測、商業(yè)航天等航天工程任務的地面數據系統(tǒng)總體設計、能力提升和大型復雜地面系統(tǒng)建設提供重要借鑒，助力我國航天工程的不斷開拓與發(fā)展。

顧逸東

中國科學院院士

中國載人航天工程空間科學首席專家

2025 年12 月

本文摘編自《空間任務地面數據系統(tǒng)技術》（李盛陽, 劉云飛, 張萬峰著. 北京: 科學出版社, 2026. 2）一書“前言”“序”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-083749-3

責任編輯：王 哲

空間任務地面數據系統(tǒng)是航天任務中不可或缺的重要組成部分，實現航天器與地面之間的數據處理生產、存儲管理、分發(fā)共享等功能。本書系統(tǒng)地介紹了空間任務地面數據系統(tǒng)的組成、原理、技術及應用，并就不同發(fā)展階段的系統(tǒng)技術體系和內容進行闡釋。

全書對空間任務地面數據系統(tǒng)的國內外發(fā)展現狀與趨勢、基于集群的多任務地面數據系統(tǒng)技術、新一代基于云平臺的多任務綜合空間任務地面數據系統(tǒng)技術、技術標準規(guī)范體系等內容深入展開，涵蓋系統(tǒng)組成、接口、研制與運行模式、流程、技術體系組成、實際工程應用實踐案例等，旨在為航天領域的研究人員、工程技術人員、相關技術管理人員和該領域的博士、碩士研究生提供系統(tǒng)的理論知識和實踐參考。

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