空间系统工程是一种集多种高技术于一体的大型、复杂的系统工程,它由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网和应用系统等组成,是一种完成特定航天任务的工程系统。《实用空间系统工程》主要介绍了空间系统工程中的技术过程,要求人们按照系统科学的理论和方法规划、研究、设计、制造、试验、运行和应用空间系统。书中包含了许多与空间有关的案例研究和经验教训,十分适合直接从事空间领域工作的工程研制人员和管理人员参考,也适合作为大学本科生和研究生的课程教材。
空间系统的设计是把抽象的任务概念演化成为具体的操作系统。如13.2.1节中所描述的,技术工作包含一系列的产出,包括各种文件(计划、规范、图纸等)和系统的最终产品或过程产品。显然有些产出要先于其他的产出,例如,工程图纸必须在制造过程之前,因此,一项技术产出必须完善或成熟到一定的程度,以成为后续产出的基础,所以该项技术产出也就成为了技术基线的一部分。一旦我们将一项技术产出定为基线,要改变该技术产出必须通过正式的变更控制文件(第16章),因为它会影响开发中的技术产品。
在系统生命周期的任意时刻,一条基线都会将已完成的工作从工作进程中区分出来。每项技术产出基线都与整个项目技术基线有关。我们会为技术产出逐项建立基线,因此,在整个项目开发周期中,会存在几十甚至上百条基线。一条航天项目的技术基线通常与系统的开发阶段相关联,因此它由7个独立的部分组成。
1)任务基线:全面阐述经利益相关方确认的任务需求和目标,以及实现这些目标的基本方案;
2)系统基线:功能和性能要求,用来描述实现任务方案的系统;
3)功能基线:系统设计,将功能和性能要求分配给它的各个要素;
4)设计前基线:完整的详细系统设计,包括功能和性能要求及完全对应的设计或建造标准,这些标准进一步转化为技术状态项(硬件和软件)的级别;
5)建造前或编码前基线:完整的系统设计,表现为设计图纸或CAD模型、软件设计文件,以及制造、组装、集成和试验计划;
6)实际建造或实际编码基线:经验证、确认和认证的实际系统,为进一步的部署作准备;
7)实际部署基线:实际发射的运行系统,或部署、启动、测试的运行系统(包括校准),该系统已经为完整的常规运行作好了准备。
图1-7描述了与上述基线相关的有代表性的产出和文件。在每个里程碑,我们必须确保项目或程序在技术方面的整体性。当很多产出体现为文件形式(必须开发和提交的产品)时,我们必须特别关注与系统基线相关的技术设计,包括硬件和软件方面。
本书强调了这7条基线,每一条都是建立在上一条的基础上,每条基线都是由一系列的产出(它们的某些文件)表现出来,如表1-3所示。确定由哪条基线来控制项目的技术整体性是非常重要的,第18章将更详细地论述基线,图1-8重点突出了项目早期基线和中期基线的区别。
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