空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计报告编制 

2019年9月9日15:50:14空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计报告编制 已关闭评论 63 views

1 项目概述 

1.1 基本情况

项目名称:空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计报告编制  主管部门:中国科学院。

参建部门:中国气象局、教育部、工业和信息化部、自然资源部、应急管理部、中国电子科技集团公司等。

项目法人单位:中国科学院国家空间科学中心。

参建单位:中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院大气物理研究所、中国科学院国家天文台、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国气象局国家卫星气象中心、中国科学技术大学、北京大学、武汉大学、山东大学(威海)、中国电子科技集团公司第二十二研究所、中国地震局地球物理研究所、中国极地研究中心、哈尔滨工业大学(深圳)等单位。

1.2 建设背景

通过从太阳大气到近地空间全链条、全国覆盖、高时空分辨的监测,探索空间天气事件的传播、演化和影响我国空间环境的路径和规律;揭示我国不同区域上空的空间环境的变化特征和差异,以及青藏高原和南海等特殊区域空间环境变化的精细过程;研究我国特殊地质和地理条件下,固体地球、低层大气和近地空间环境的耦合过程;提供中国地区全域覆盖的、   高时空分辨的、实时的空间环境地基监测数据,为我国航天器发射和在轨运行以及南海等区域的通信导航保障服务提供科学支撑;构建自主的空间天气预报模式,实现我国空间天气建模与预报能力的跨跃发展;拓展空间环境地基监测数据的应用范围,促进相关交叉学科的发展。

项目瞄准前沿科学问题,提出以揭示区域特性、描绘传输路径、揭秘圈层耦合、探索空间天气影响作为科学目标;以科学目标为索引,在全国和极地部署空间环境监测系统,同时建设具备“神经中枢”作用的数据通信系统,和具备“管理、应用和研究”作用的科学应用   系统。

1.2.1 监测背景

日地空间包括太阳上层大气、日地行星际空间、地球磁层、电离层和中高层大气。子午工程一期主要是聚焦于地球磁层、电离层和中高层大气这三个层面的监测。空间环境涉及诸多物理性质不同的空间区域,如中高层大气以中性成份为主,电离层以电离成份为主,磁层和行星际则是接近完全离化和无碰撞的等离子体,太阳上层大气则包含了宏观与微观多种非   线性过程和激变过程,如日冕物质抛射等。因此,不同空间区域对监测手段的需求是不一样 的。

(1)   太阳-行星际监测

 太阳-行星际分系统主要探测产生对地效应的太阳爆发活动现象,包括太阳耀斑、CME、行星际激波、太阳超热粒子和太阳风等。需要以下监测信息:

  • 太阳射电爆发源的位置、结构及传播
  • 行星际激波的形成和粒子加速
  • 日冕磁场诊断和日冕加热机制研究
  • CME的初发特征和演化机制
  • 太阳风的加速和加热
  • 近地空间的高能粒子流特征

(2)   地球磁层监测

 地球磁层监测主要以地磁场相对变化监测和地磁波动监测为主,辅以地磁场绝对观测以  确定相对变化的基准。将为开展我国地磁场时空变化特征和区域特征科学研究、磁层中ULF/VLF 对磁层波动的产生和传播、地球辐射带演化及磁层/电离层耦合研究,获取磁暴等空间天气事件的形成机理、变化规律和特征提供基础数据。

(3) 电离层对监测

主要解决以下问题:

  • 中层和低热层中的动力学化学耦合过程;
  • 中国低纬电离层大气层-电离层-磁层耦合;
  • 我国电离层结构和变化地区特性;
  • 中国电离层南北耦合和电离层扰动传播特性;
  • 通过与卫星的联合探测和国外资料形成共享研究全球尺度的近地空间各圈 层的经度变化;
  • 量化地描绘极区上空能量、动量等关键参量的变化过程。

(4)   中高层大气监测

中高层大气是由中性流体动力学控制向空间等离子体电动力学控制的过渡区域,即受到来自太阳活动的影响,又受到来自地球岩石圈、低层大气的影响,其中的物质和能量通过复   杂的物理和化学过程进行交换。

  • 大气波动
  • 大气风场
  • 原子、离子监测

1.2.2 应用背景

为我国研究预报和应用服务提供完整、连续、可靠的多学科、多空间层次的空间环境地基综合监测数据,空间天气模式和应用产品,为提高我国空间天气预报能力和服务水平,减   少或规避灾害性空间天气对航天、通信、导航、电力等高技术系统的影响提供支撑。具体包   括:

(1)   提供数据信息支撑:

 融合各类空间环境数据资源,为空间环境预报提供关键的实时自主监测数据和信息产品,摆脱我国预报业务对国外数据的依赖,提升我国空间天气应用服务与保障的自主能力。

(2)   提供预报模式支撑:

 基于自主监测数据构建空间天气区域和集成模式,为空间天气预报提供模式支撑,提升我国空间天气模式预报的能力。

(3)   拓展学科交叉应用:

 开展子午工程监测数据在星地数据融合与同化、南海区域通信保障、GNSS导航应用等方面的交叉应用示范,拓展地基空间环境监测数据的应用范围。

1.3 建设目标

 1.3.1 科学目标

通过从太阳大气到近地空间全链条、全国覆盖、高时空分辨的监测,将重点研究并解决以下几个方面的关键科学问题:

  • 传输过程——空间天气事件在日地空间的链锁变化和在地球空间的经纬传播过程 和演化,及其影响我国空间环境的路径和规律。
  • 区域特征——我国不同区域上空的空间环境的变化特征和差异,以及青藏高原和南海等特殊区域空间环境变化的精细过程。
  • 圈层耦合——我国特殊地质和地理条件下,固体地球、低层大气和近地空间环境的耦合过程。

1.3.2 应用目标

提供中国地区全域覆盖的、高时空分辨的、实时的空间环境地基监测数据,为我国航天器发射和在轨运行以及南海等区域的通信导航保障服务提供科学支撑;构建自主的空间天气   预报模式,实现我国空间天气建模与预报能力的跨跃发展;拓展空间环境地基监测数据的应用范围,促进相关交叉学科的发展。

1.3.3 工程目标

建成观测要素全面、观测手段多样、观测范围立体、覆盖全国两纵两横的国际领先的综合性空间环境地基监测网;建设具有实时数据传输能力、海量数据存储、加工和用户服务能力的通信网络和数据平台;建设具备分发探测计划、监控设备运行状态、实现模式计算、改进预报方法及示范数据应用等功能的科学应用系统。

1.4 建设内容

 1.4.1 空间环境监测系统

建设从太阳表面、行星际到近地空间环境的全链路探测,布局沿东经 100º、120º及北纬30°、40°的“井”字形框架的地磁、电离层、中高层大气全景监测,部署聚焦于地球三极(南   极、北极和青藏高原)、我国北方中纬地区和海南(南方)低纬地区等重点区域的具有显微观测能力的空间环境观测系统,形成观测要素全面、观测手段多样、观测范围立体、国际领   先的综合性地基空间环境监测网络。

依据探测区域和圈层以及功能的不同将空间环境监测系统分为 8 个分系统:太阳-行星际监测链分系统、地磁监测网分系统、电离层监测网分系统、中高层大气监测网分系统、极区高纬监测分系统、北方中纬监测分系统、海南(南方)低纬监测分系统、青藏高原监测分系统。

  • 太阳-行星际监测链分系统:建设太阳光学监测、太阳射电监测、行星际闪烁监测、 宇宙线监测 4 个子系统。
  • 地磁监测网分系统:建设地磁观测、地磁波动监测 2 个子系统。
  • 电离层监测网分系统:建设数字测高仪、GNSS/TEC、高频多普勒 3 个子系统。
  • 中高层大气监测网分系统:建设无线电雷达、被动光学、激光雷达 3 个子系统。
  • 极区高纬监测分系统:建设极光探测、极区中高层大气探测、极区电离层探测、地磁波动探测 4 个子系统。
  • 北方中纬监测分系统:建设北方中纬高频子系统。
  • 海南(南方)低纬监测分系统:建设非相干散射雷达、相干散射雷达、探空火箭、 激光雷达 4 个子系统。
  • 青藏高原监测分系统:改造 APSOS,建设 MST 雷达、毫米波/红外主被动成像探测3 个子系统。

表 1.二期新增监测设备表

 

序号 二期新增监测设备 大型设备
1 圆环阵太阳射电成像望远镜
2 IPS 望远镜
3 μ子望远镜
4 磁通门磁力仪
5 OVERHAUSER 磁力仪
6 大气电场仪
7 双通道光学干涉仪
8 双通道全天空气辉成像仪
9 中高层风温金属成分激光雷达
10 电离层探测火箭
11 热层大气探测火箭
12 中纬高频雷达
13 三站式非相干散射雷达
14 低纬高频雷达
15 APSOS
16 毫米波红外主被动成像探测仪
17 米波十米波射电日像仪
18 分米波太阳射电频谱仪
19 厘米波太阳射电频谱仪
20 全日面矢量磁像仪
21 全日面色球望远镜
22 全日面磁场-色球望远镜
23 厘米分米波射电日像仪(MUSER)
24 中高层风温激光雷达
25 阵列式大口径激光雷达
26 宽频磁场波动监测仪
27 超低频磁场波动监测仪
28 高频多普勒监测仪发射机
29 GNSS 电离层 TEC 与闪烁监测仪
30 MST 雷达
31 中低层测温激光雷达
32 米波太阳射电频谱仪
33 光谱成像日冕仪
34 甚高频相干散射雷达
35 质子磁力仪
36 自动磁通门经纬仪
37 双波长 FP 干涉仪
38 全天空极光成像仪
39 感应式磁力仪
40 哨声波监测仪
41 电离层数字测高仪
42 流星雷达
43 中低层成分激光雷达

主要部署观测点如下:

琼山站、临沧站、沙坪坝站、满洲里站、长春站、新乡站、曲靖站、北大昌平站、北大校园站、北大密云站、北大怀柔站、北大深圳站、羊八井站、嘉峪关站、杭州站、拉萨站、   巴塘站、喀什站、满洲里站、且末站、琼中站、丽江站、马陵山站、格尔木站、大连站、成都站、狮泉河站、银川站、西安站、应城站、锡林浩特站、肇庆站、泉州站、长春站、邵阳站、乌鲁木齐站、广西民大站、桂林电子科大站、明安图站、赣榆站、怀柔站、哈工大惠州站、哈工大深圳站、巴音郭楞站、稻城站、四子王旗站、儋州站、延吉站、兰州大学站、中山站、长城站、黄河站、朗伊尔站、阿巴嗄旗站、克什克滕旗站、根河站、喀什站、厦门站、   北极村气象站、漠河县气象站、槎山站、威海站、昆明站、崇阳站、珞珈山站、乐山站、乌鲁木齐站、西藏大学站、香港理工校区站、昆明站、丽江站、北极村站、左岭站、漠河站、十三陵站、三亚站、南昌站、乐东站、黄陂站、科大校园站、珠海校区站。

部署 31 个台站如下:

漠河、满洲里、长春、北京、新乡、合肥、武汉、广州、深圳、海南、上海、重庆、曲靖、成都、拉萨、明安图、威海、厦门、南宁、巴音郭楞、呼和浩特(四子王旗)、银川、嘉峪关、乌鲁木齐、喀什、兰州、甘孜、丽江、阿里、北极、南极中山。

(1) 以圆环阵太阳射电成像望远镜为例 

太阳-行星际探测子系统作为子午工程二期的一部分,其主要科学目标是回答各种太阳活动现象的起源、发生发展规律、能量的产生和释放机制,以及对太阳和太阳系演化的作用   和意义、太阳辐射和能量变化对空间环境的调制作用和影响等重大问题。这些问题是太阳和   行星际空间物理最主要的问题。稻城圆环阵太阳射电成像望远镜(SWRT)在子午工程中的   主要任务,就是观测空间天气扰动的主要源头——太阳,发现 CME 的源头并跟踪 CME 的传播和演化,为物理模型提供观测数据输入,为子午工程二期地磁暴及高能粒子探测设备提   供源区及加速区数据,为行星际闪烁望远镜 IPS 提供 CME 驱动信息,并与 IPS 望远镜形成从太阳到地球的观测链条。因此它是子午工程的最重要和最先进的设备之一。

稻城圆环阵太阳射电成像望远镜为工作在 150MHz~450MHz 频段的干涉测量设备,部署于四川省甘孜州稻城县(E 100.246°,N 29.011°)。阵列由 401 个均匀分布在直径 1km的圆周上的天线单元组成,实现完整空间频率域采样,可无失真反演 CME 的分布、位置及结构信息。稻城圆环阵太阳射电成像望远镜将是我国首次在UHF/VHF 频段上同时以高空间、高时间和高频率分辨率观测太阳活动。在同频段太阳射电望远镜中,稻城圆环阵太阳射电成像望远镜具有最高探测灵敏度(≈700K,1s)、最大无混叠探测视场(10R⊙,450MHz)、高保真度连续谱成像能力(150MHz-450MHz)以及更高全谱段成像时间分辨率(100ms, 事件模式)。

(2) 以阵列式大口径激光雷达为例: 

阵列式大口径激光雷达是海南(低纬)分系统中唯一的中高层大气探测主光学设备,以子午工程二期科学目标为指导,从海南(低纬)分系统科学需求出发,面向国内空间物理科研机构、空间天气建模和预报业务部门提供观测数据服务。突出“东亚地区低纬电离层与中高层大气耦合地域特性”等的研究特色,这一区域是地球中性大气向太空等离子的过渡区,其主要动力学过程由中性流体动力学控制向空间等离子体电动力学控制;同时,作为日地空   间关键节点,其一方面受到来自太阳活动的影响,形成“太阳-磁层-电离层/热层”自上而下   链式耦合,另一方面也受到来自地球岩石圈、低层大气的影响,形成“岩石圈/低层大气-中   高层大气-电离层/热层”自下而而上的垂直链式耦合,其中的物质和能量通过复杂的物理和化学过程进行交换。

阵列式大口径激光雷达系统将整合目前最先进的亚稳态氦原子荧光探测技术、钠荧光共振探测技术,和瑞利散射探测技术,实现 200-1000km 高度亚稳态氦原子密度,80-105km 金属层钠原子密度、垂直风场、温度,以及 30-70km 瑞利大气温度、密度的共体探测,是目前国际最先进的高空大气激光雷达系统,其技术综合性、探测口径、探测高度均处于国际领先水平。阵列式大口径激光雷达系统采用针对三类不同探测原理的先进激光光源组合,采取阵列式组合望远镜光学天线布局,在国际上首次形成 30-1000km 高度中性大气多参数的准无缝隙垂直覆盖。

在科学层面,阵列式大口径激光雷达可以揭示高空中性大气对与太阳活动的响应,理解大气中性成分与电离层等离子的耦合机制,描绘中高层大气-电离层/热层圈层耦合特征。  在应用方面,阵列式大口径激光雷达将紧扣“南海和南中国地区空间安全保障”的国家战略需求,对南海和南中国地区的近地空间环境展开多参数多手段的实时监测,为国家安全   提供保障服务。在 30-105km 高度通过大气密度、温度等参数的观测,可以有效服务于我国海南低纬地区临近空间大气飞行器和武器系统安全、航空活动等,为临近空间同化和预报模   式提供必要参数;在 200-1000km 高度,通过对亚稳态氦原子的探测和示踪作用,可以开展卫星轨道高度大气状态参数的评估,通过建模提供该高度大气主要成分气体——氦原子的密   度估计,为卫星定轨、测控等航天活动提供保障。

阵列式大口径激光雷达将安装在中科院国家空间科学中心海南儋州站内。

(3) 以北方中纬高频雷达为例

 北方中纬地区是子午工程二期四个重点监测区域之一。我国北方至俄罗斯北部地区是受来自北极地区恶劣空间天气影响最为明显和直接的区域,也是电离层高中低纬耦合与扰动传播的重要场所。尤其是在扰动空间天气条件下,北极电离层众多动力学过程和不均匀体结构   均可直接膨胀或传输到该区域,直接影响该区域的电离层状态,严重干扰通讯导航、航空航天、超视距雷达探测等活动。同时,该区域也是极区空间天气扰动沿子午线传播到我国中低   纬地区的必由之路。对该地区的大范围、全程监测不仅对电离层南北耦合等重大科学问题非常重要,同时也为我国的电离层扰动预报预警提供支撑。

高频相干散射雷达的主要探测目标是电离层 E 区和 F 区中沿磁场分布的等离子体不规则体。电离层使高频电磁波传输路径发生弯曲,当电磁波在雷达波束与磁力线近乎垂直的地方遇到电离层不规则体分布时就会发生布拉格散射。这种情况下,入射波长和散射波长相同,   在一定条件下可以发生电磁波的干涉,所以这种高频雷达又被称为高频相干散射雷达。通过回波信号的自相关函数可以获得电离层不规则体的主要散射特征,即功率、速度和谱宽。等离子体不规则体的特点是沿着磁力线方向扩散和漂移,所以根据高频相干散射雷达探测的等离子体不规则体的运动就可以获得电离层等离子体的对流运动特征。

建设 3 站 6 部中纬高频雷达龙井站,三个站分别为吉林龙井站、内蒙四子王旗站和新疆巴音郭楞站。

(4) 以极区高纬监测分系统为例

序号 探测设备 数量 部署台站
1 全天空极光成像仪 1 台 北极朗伊尔站
2 双波长 FP 干涉仪 1 台 北极朗伊尔站
 

3

电离层数字测高仪 1 台 南极长城站
GNSS 电离层 TEC/闪烁监

测仪

1 台 南极长城站
 

4

哨声波监测仪 1 台 南极长城站
磁通门磁力仪 1 台 南极长城站
感应式磁力计 1 台 南极长城站

极区高纬监测分系统建设在北极朗伊尔站和南极长城站,由极光探测子系统、极区中高   层大气探测子系统、极区电离层探测子系统和极区地磁波动探测子系统构成。极区部署台站   如下:

1.4.2 数据通信系统

实现监测数据的实时传输、处理、管理和服务,建成国际一流的空间天气科学数据通信与共享平台。

  • 数据通信系统由数据网络分系统、数据处理与管理分系统、数据服务分系统构成, 所有分系统统一为业务运行支撑环境提供基础软硬件环境支撑。
  • 数据网络分系统将建设通信网络子系统、数据传输子系统、数据通信监视子系统、 节点站子系统等。
  • 数据处理与管理分系统将建设数据处理与产品子系统、数据质量控制子系统、数据 管理子系统等。
  • 数据服务分系统将建设数据分发子系统、数据共享子系统等。
  • 数据通信系统建设统一的业务运行支撑环境,整体提供网络、主机、存储和安全建 设,采用先进的云计算架构,构建智能化、自动化计算平台。

以数据处理与管理分系统中的数据处理与产品子系统为例:

数据中心接收到数据之后,需要对数据进行必要的预处理;数据经过预处理后,或者发送至对数据有实时要求的用户,或者继续进行进一步的数据处理,形成各级数据产品。该子系统需要为监测数据处理人员提供处理程序运行的平台和流程控制,主要实现所有设备数据的格式检查、数据 IO、数据识别、数据排重、数据流向控制、数据处理人员使用的处理平台、利用大数据技术的数据挖掘和瞬时数据查询、数据插值等功能;产出分学科领域的综合数据产品、分设备的综合数据、综合台站多参量数据产品、沿经度或纬度不同台站同类观测参量的数据产品、密集多站点同类监测数据的中国区域分布数据产品、各圈层综合数据产品;   降低时间分辨率的数据产品、包括源头到地球空间的空间天气事件监视和分析数据、单站可视化产品、多站可视化产品、多站多设备可视化产品等数据产品。该子系统定制软件实现以下主要功能:a)数据格式检查;b)数据识别;c)数据排重;d)数据流向控制;e)数据处理平台。

子系统在完成基本的数据处理、数据标准化、数据可视化等处理基础之上,增加了基于PI 或专业数据处理人员自主数据处理和产品生成的机制。除了由数据中心业务系统集中完 成数据处理与产品生成,增加分布式的数据处理和产品生成平台,由专业人员完成数据处理、   产品生成和质量控制。

子午工程二期涵盖了数量众多的观测点和监测设备,区域分布范围更广,为开展各类综   合产品提供支撑与条件,同时也更具有现实意义,子系统将增加并丰富综合台站多参量数据   产品、中国区域分布数据产品、空间天气事件监视和分析产品、多台站多设备综合产品等产   品的定制生成。随着子系统的建设完善,数据处理能力将提升到超过 10TB/日。

1.4.3 科学应用系统

围绕子午工程科学目标和应用目标,科学应用系统将建设科学运行、研究支撑、预报支  援和交叉应用示范 4 个分系统。

  • 科学运行分系统将建设科学计划子系统、运行监管子系统、成果管理与科学传播子 系统共 3 个子系统。
  • 研究支撑分系统将建设专用高性能计算子系统、模式/事件/指数子系统和模式转化 子系统 3 个子系统。
  • 预报支援分系统将建设预报服务支援子系统、预报保障支援子系统和定制预报支援 子系统 3 个子系统。
  • 交叉应用示范分系统将建设电离层星地数据比测校验、南海区域通信支持、GNSS大气效应修正和任务决策产品 4 个子系统。

以交叉应用示范分系统中的电离层星地数据比测校验子系统为例:

电离层星地数据比测校验子系统基于子午工程和电磁卫星观测的共性和互补性,开展子午工程地基监测与电磁卫星数据在电离层方面比测校验,初步形成包括数据获取、数据传输、数据管理、数据处理、信息共享与信息发布等功能的电离层星地数据比测校验平台。

1.5 建设周期

项目建设周期计划为48个月。

2 初步设计报告编制任务及要求

空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计报告编制采购项目要求供应商根据  国际/国家相关标准和规范,依据中央和国务院的有关文件精神、国家发改委相关要求,结合本项目的现状和特点,依据可行性研究报告批复文件,深化工程(不含子午工程综合信息与运控中心)的建设内容、建设规模、建设标准、用地规模、主要材料、设备规模和技术参数等设计方案,并据此编制投资概算;为采购人提供全面、高质量咨询服务,从而为工程后续建设工作提供基础支撑。

在规定的时间内,供应商应组织专家开展专题研究、论证和咨询;完成本项目要求提交的各项内容,向采购人交付的设计成果;对初步设计报告进行上报稿编制,并上报中科院和   国家发改委审批;配合项目答辩,并根据专家意见进行答复,完成报告修改、完善。

2.1 依据文件

编制初步设计的主要依据包括:

  • 《空间环境地基综合监测网(子午工程二期)项目建议书》及评估意见;
  • 《国家发展和改革委关于空间环境地基综合监测网国家重大科技基础设施项目建议书的批复》(发改高技〔2018〕296号);
  • 国家发展改革委财政部科学技术部国家自然科学基金委员会《关于印发实施<国家重大科技基础设施管理办法>的通知》(发改高技〔2014〕2545号);
  • 《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030)》(国发〔2013〕8号);
  • 《关于印发国家重大科技基础设施建设“十三五”规划的通知》(发改高技〔2016〕2736号);
  • 《子午工程二期可行性研究报告》;
  • 《子午工程二期可行性研究报告》的批复;
  • 《国家电子政务工程建设项目管理暂行办法》(发改委令55号〔2007〕);
  • 《中央预算内直接投资项目管理办法》(发改委〔2014〕7号);

2.2 主要任务

空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计报告编制项目的主要任务是:在可行性研究报告的基础上,梳理、深化与细化三大系统建设内容,在规定的时间内,撰写形成空间环境地基综合监测网(子午工程二期)初步设计及投资概算报告,向采购人交付以下报告及材料:

序号 名称 交付方式
1 子午工程二期初步设计报告
1.1 子午工程二期初步设计报告(总册) 纸质版/电子版
1.2 子午工程二期空间环境监测系统初步设计报告(分册) 纸质版/电子版
1.3 子午工程二期数据通信系统初步设计报告(分册) 纸质版/电子版
1.4 子午工程二期科学应用系统初步设计报告(分册) 纸质版/电子版
 

1.5

子午工程二期空间环境监测系统初步设计-圆环阵太阳射

电成像望远镜(子册)

纸质版/电子版
 

1.6

子午工程二期空间环境监测系统初步设计-IPS 望远镜(子

册)

纸质版/电子版
 

1.7

子午工程二期空间环境监测系统初步设计-中纬高频雷达

(子册)

纸质版/电子版
 

1.8

子午工程二期空间环境监测系统初步设计-三站式非相干

散射雷达(子册)

纸质版/电子版
 

1.9

子午工程二期空间环境监测系统初步设计-阵列式大口径

激光雷达(子册)

纸质版/电子版
1.10 子午工程二期台站/观测点配套土建 纸质版/电子版
1.11 子午工程二期投资概算报告(分册) 纸质版/电子版
2 子午工程二期可初步设计报告投资概算表 纸质版/电子版
3 概算与估算差异分析表 纸质版/电子版
4 专题报告
4.1 子午工程二期技术指标与测试验收方法 纸质版/电子版
4.2 子午工程二期接口文件 纸质版/电子版
4.3 子午工程二期数据定义文件 纸质版/电子版
4.4 子午工程二期配套表 纸质版/电子版
4.5 子午工程二期设备物理布局表及布局图 纸质版/电子版
4.6 子午工程二期标准规范顶层设计 纸质版/电子版
4.7 子午工程二期风险分析及对策 纸质版/电子版
4.8 子午工程二期设备档案 纸质版/电子版
5 过程文档(按建设方需求) 纸质版/电子版
6 专家针对关键技术、关重设备和数据定义等提供的论证和

咨询意见

纸质版/电子版

 

2.3 具体要求

 2.3.1 总体要求

  • 初设深度要求符合《国家重大科技基础设施管理办法》的通知(发改高技[2014]2545 号)要求,参照住建部《建筑工程设计文件编制深度规定(2016 版)》,通过审批部门组织的专家评审,并取得批复。
  • 基于可研方案,对整体工程做好顶层设计,对设计方案合理性负责。确保工程各系 统间,以及系统与各个设备软件、硬件、内外部环境匹配。
  • 准备初步设计编制培训材料,按专业,对技术骨干进行分工和专业培训,讲解初设 编制具体技术要求、论证要点、工作分工以及时间进度要求,并提供设计任务书和  平行作业图模板。
  • 提供工程各层级的标准规范设计,标准规范体系全面,建设内容清晰。
  • 提供各系统及设备的安装调试集成方案,要明确实施流程和各项实施条件,并具有 可操作性。
  • 编制网络拓扑结构图、设备物理布置图、明确系统/设备布局及复用情况。
  • 提供可研批复的观测点配套土建的初步设计方案。
  • 初步设计中对非标设备进行细化,各设备/部件的功能指标明确,设计及实施方案 合理、质量要求明确,须按照材料费、人工费、设计费等编制详细报价表。
  • 初设报告中对标准设备和商用软件明确性能指标,提供设备调研报告及三家以上的 报价单。
  • 初设报告中定制软件部分编制要求能够理清系统功能逻辑关系,细化系统子系统软 件模块设计,确定功能、性能、接口等要求,明确复用关系,提供软件的详细设计  方案、须按照需求分析和建模、开发、测试等,编制软件报价;
  • 提供总体、系统、分系统、子系统/设备或软件指标及验收方法。
  • 提供系统间接口文件,要求系统各层级内外部接口统一规范、明确清晰。
  • 提供工程配套表,覆盖全面、编码规范。提供经费分摊表,与工程配套表一一对应, 并与可研批复进行对比说明。
  • 提供监测设备的数据定义文件,要求数据内容全面,满足用户需求,支持国际接轨, 数据分级明确,数据定义清晰。
  • 初步设计应从系统架构、存储、布局等方面充分分析工程未来可能遇到的风险,并 提供可靠性设计方案。
  • 对安评、环评、能评提出的要求进行补充完善设计,确保风险可控。
  • 应根据采购人的要求,接受各方面各层面的专家论证和咨询意见。
  • 对本项目可利用的设备设施进行论证论述,对新增和需要升级的部分提供详细的设 计方案。
  • 提供整个项目实施过程中所产生和需向采购人提交的详细文档清单,包括文档名称、 内容、提交用户的时间等;所有技术文件必须是中文,同时提交电子和纸质文档。

2.3.2 空间环境监测系统设计要求

在可研报告的基础上开展空间环境监测系统深化设计,具体要求如下:

  • 提供系统、分系统、子系统/设备的性能指标及提供考核验收方法。
  • 监测设备设计内容涵盖概述、设计依据、性能指标与验收方法、数据定义;按照主设备、配套设备、零部件对设备的各部件进行描述,提供可供货的单元或定制单元。 各单元功能指标清晰合理;提供观测点配套条件要求、场地施工要求;提供设备的集成测试及试运行方案。参见 4.1 节表 1.二期新增监测设备表
  • 提供所有监测设备的方舱设计方案,提供现场安装详细调试要求,包括适应性改造 方案。
  • 组织专家开展所有观测点的实地考察工作,形成调研报告;提供所有观测点的总体布局图(按监测手段分类观测点布局图、按探测圈层分类观测点布局图);从建筑、 结构、给水排水、电气、消防、暖通等多个角度论述国内外观测点(包括南北极) 的配套土建。并配合采购方签署用地协议,提出设备安装方案的技术要求。参见1.4.1 节表 1.二期新增监测设备表
  • 配合采购方策划阶段评审的关键要点,包括总体接口论证、总体布局论证、数据定义论证、验收指标及方法、总体系统流程、标准规范论证、探空火箭及 IPS 论证、大型设备论证等,跟踪并落实专家咨询意见,确保评审问题闭环。

2.3.3 数据通信系统设计要求

在可研报告的基础上开展数据通信系统深化设计,具体要求如下:

  • 初设报告中提供各系统、分系统、子系统、设备间的业务流程及功能逻辑关系,提 出明确的功能、性能指标要求、数据传输及存储安全可靠性要求及验收方法。
  • 开展系统接口设计,提供分系统、子系统间的接口文件,要求系统各层级内外部接 口统一规范、明确清晰,接口的信息内容和通信方式等描述准确。
  • 初设报告中定制软件部分编制要求能够理清系统功能逻辑关系,细化系统子系统软 件模块设计,确定功能、性能、接口等要求,明确复用关系,提供软件的详细设计  方案、须按照需求分析和建模、开发、测试等,编制软件报价;
  • 初设报告中完成数据产品设计,提供完整的数据产品目录。
  • 确定设备性能指标、编制网络拓扑结构图、工艺设备布置图、软硬件配置表。

 

2.3.4 科学应用系统设计要求

在可研报告的基础上开展科学应用系统深化设计,具体要求如下:

  • 初设报告中提供各系统、分系统、子系统、设备间的业务流程及功能逻辑关系,提 出明确的功能、性能指标要求、数据传输及存储安全可靠性要求及验收方法。
  • 开展系统接口设计,提供分系统、子系统间的接口文件,要求系统各层级内外部接 口统一规范、明确清晰,接口的信息内容和通信方式等描述准确。
  • 初设报告中定制软件部分编制要求能够理清系统功能逻辑关系、算法模型,细化系 统子系统软件模块设计,确定功能、性能、接口等要求,明确复用关系,提供软件  的详细设计方案、须按照需求分析和建模、开发、测试等,编制软件报价。
  • 确定子午工程数据管理和共享方案,包括国内外用户分类及数据开放、成果应用平 台、示范平台等方案。
  • 确定设备性能指标、编制网络拓扑结构图、工艺设备布置图、软硬件配置表。

2.3.5 投资概算

根据国家相关的取费依据,完成全部建设内容的费用计算,分别按系统级、参建单位、  台站/观测点等维度进行分类计算。

  • 配套台站/观测点土建费用计算。
  • 设备(硬件、软件)购置费:(1)设备价格参照厂商报价和有关资料计算。(2)定制开发系统软件购置费:根据开发软件需要的工作量和人工费用计算。
    • 经费测算粒度(分解至货架产品、软件模块和功能点),依据充分,并可满足未来实施投资控制的依据。
    • 提供主要设备/部件的询价单。
  • 工程建设其他费、系统集成费、预备费按照国家相关依据取费:(1)《中央预算内直接投资项目管理办法》(国家发展和改革委第 7 号,2014 年);(2)《建设项目前期工作咨询收费暂行规定》(计价格〔1999〕1283 号);(3)《基本建设项目建设成本管理规定》(财建〔2016〕504 号);(4)《工程勘察设计收费管理规定》(计价格〔2002〕10 号);(5)《招标代理服务收费管理暂行办法》(计价格〔2002〕1980号);(6)《建设工程监理与相关服务收费管理规定》(发改价格[2007]670 号);(7)《关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知》(计价格 [2002]125 号)等。
  • 提供与可研报告的对比表及调整变化理由。

 

3.验收交付

1.1 交付周期与时间

供应商应在签订合同后 30 天内完成并提交初步设计报告上报稿,每次获得评估意见后15 天内完成并提交修改稿,直至初步设计报告获得批复。

1.2 验收交付形式

本项目的验收为一次验收过程。验收工作是指设计成果全部交付完毕后,初步设计报告  获得国家发展和改革委员会批复后,即为验收通过。

4 项目管理要求

4.1 项目人员安排要求

供应商应该根据该项目建设的实际需求,组织安排有较强业务能力、较高技术素质和专  业经验的技术人员和项目管理人员执行此项目建设。

供应商应安排一名胜任的项目经理进行项目工程的管理和实施,提名人须经采购人批准。   采购人有权在工程开始后,只要采购人认为是为了项目的最佳利益,任何时间可要求撤换项 目经理。采购人代表向供应商项目经理发出的任何指示或通知都应被视为已发给了供应商。

供应商须在应答中详细说明人员计划的具备安排,包括项目负责人及主要技术人员名单、   工作职责、组织结构等内容以及不同阶段中的人员参与情况。因此项目主要技术人员必须承 担过中央预算内投资项目的咨询设计,具有丰富的项目管理经验。

4.2 项目质量控制要求

供应商应制定严格的项目质量控制规范和流程,并在采购人认可的情况下按照制定的规  范和流程严格执行。供应商须在应答中详细阐明质量管理措施以及方法。

5 项目进度要求

供应商应根据本文本中交付周期与时间要求,制定项目进度计划及资源保障计划,并按  计划实施。供应商须在应答中详细阐述设计过程中主要里程碑节点、时间计划安排。

6 技术支持与售后服务

6.1 驻场服务支持

根据项目实际建设需求,供应商须在应答中书面承诺在项目实施过程中,提供至少 1名主要项目承担人员免费驻用户现场服务。

6.2 培训服务

供应商中标后需提供相应的培训服务,并作出承诺。

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