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航天科技五院总体部建立专业团队开展卫星好用易用设计论证工作侧记
来源:中国航天报     日期:2018年12月20日    字体:【】【】【

在今年的高分辨率对地观测学术年会上,航天科技集团五院总体部遥感中心总体主任设计师田志新用一场走心演讲,再一次向人们讲述了深植他脑中的创新方法论:“当以前可以忽略的次要因素,成为了制约系统的瓶颈因素时,我们能做的是‘识别-确认-提升’,在瓶颈因素上做文章,在应用模式上创新,这是体系创新的重要方向!”当学术界的人们还都对“智能卫星”“好用易用”等词汇感到新鲜时,在卫星领域深耕细作的航天人却早已感受到了来自市场不断高涨的需求。

近年来,我国航天遥感事业飞速发展,获取的遥感信息已广泛应用于国土资源普查和海洋遥感等多个领域。在取得巨大成就的同时,围绕部分用户提出的“卫星如何能更加好用易用”设计改进要求,航天遥感工作者也面临着巨大的挑战。

为此,五院总体部直面挑战,迎头而上,联合总体部遥感中心、7室、9室、14室、18室等多个处室成立卫星好用易用设计论证团队,并使其挑起了提升卫星好用性、操控性的重担。从卫星产品应用现状的深入调研,到用户需求的深层次挖掘,历经3年时间,该团队有针对性地开展卫星总体设计要素分析,优化设计流程和工作方法,从根本上提升产品的市场竞争力。

创新“利润率”:以市场为导向做创新

用户为什么会反映卫星“不好用”?这是五院总体部卫星好用易用设计论证团队面临的首个重要问题。

针对这个命题,田志新大胆提出了他的想法:“对于创新‘利润率’来说,是‘毛利率’乘以‘周转率’;而对于卫星研制者来说,和经济学一样,需要以市场为导向做创新,将创新的独创性(毛利率)和创新的效率(周转率)同等看重,才能找到属于我们自己的‘盈利模式’。”

在这种思路的启发下,团队利用广义“用户”的概念,有机分解卫星研制流程的各道工序,将下一道工序看作上一道工序的“客户”,分析得到卫星整个研制过程中影响好用性的三大重点问题:第一,卫星研制环节低附加值、重复性活动多(周转率低);第二,在轨保障环节低层次恶性质量问题多(毛利率低);第三,在轨使用环节复杂,信息集成能力差(周转率低)。

系统创新:10×90%<100×11%

问题找到了,但要真正做到用市场的思维解决市场的问题,还需要摆正自己的定位。正如田志新在高分年会上所倡导的理念,对于卫星的创新来说,总体研制单位要眼睛盯着“100”这个系统,而不是死死抱着手里的某个专业或者某个分系统。因为,在“10”的基础上即使出现90%的大幅创新,其最终的效应还是不如基于“100”所作出的11%的改进。也就是说,基于系统的微小创新往往比基于某个专业或分系统的大创新更具有颠覆性。

针对这个问题,该团队对总体角色进行了重新定位:不能把自己仅看做一个分系统的主管,而要把自己定位于卫星信息流、图像产品价值链的规划师,在各个设计要素环节开展“好用易用性”设计,从而最终提升末端产品质量。

卫星设计:用乘法而不是加法

评估卫星的能力,要用“乘法而不是加法”。这是因为,卫星设计通常有长板也有短板。以1分为满分,如果性能有0.8分,但操控性只有0.1分,总分可能不是(0.8+0.1)/2=0.45分,而是0.8×0.1=0.08分。如果将性能指标继续提升0.1分,总分可以达到0.09分,而如果将操控性提升0.1分,总分则可以达到0.16分。哪种选择更有利,其实是一目了然的。

因此,该团队集思广益,分析得出了遥感卫星信息设计及应用流程的变革方向——大力发展天地一体化的卫星操控性能。

第一,优化复杂装备的信息集成模式,采用“数据统一化、信息传递扁平化、设计增量化”的理念,提高信息化能力,剔除对最终价值无贡献、低贡献环节;

第二,简化卫星操控模式,解决用户“不会用”的问题,从传统的成像任务专用指令操作,变为只需输入成像时间地点的通用、简单接口操作;

第三,提升装备运行效率,避免卫星“不能用”的问题,打破以往卫星的最恶劣运行约束假设,转为基于资源实际使用情况的动态任务安排,物尽其能;

第四,实现星上自主决策,避免用户“不敢用”的问题,卫星根据实时运行参数,自主动态调整执行策略,快速响应应急任务。

数字说话:严守好用卫星的不二法则

正是在面向市场的经济学、方法论中,该团队逐渐找准了工作思路和方向,经过两年多努力,建立了面向使用效能的总体设计体系,制定了《遥感卫星易用性设计指南》《遥感卫星好用性设计指南》《遥感卫星测控信息流协同设计要求》等系统级标准。更为重要的是,创造了一行行令人鼓舞的数字:

利用统一的遥感卫星操控模式,将卫星操控复杂度降低了88%。

任务注入效率提升6倍。

情报获取能力提升10%。

用户指令复核由数小时降低至不到2秒。

……

打造好用易用的卫星并非一朝一夕之事,而在于持续的识别和改进。经过3年的磨砺,遥感卫星好用易用论证团队更多了一份踏实和信心。今后,市场的牵引力会越发凸显,对于好用易用未来的发展方向,他们有着这样的期许:以市场为导向,再造应用模式,提升用户体验;优化流程,重构产品价值链;立足总体,牵引产业链发展,最终提升总体部在业内的话语权。

“打造面向市场的好用卫星,我们,准备好了!”该团队成员一致表示。(张媚)

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