航天器系统方案设计模式研究

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1、第19卷第3期航天器工程V01．19No．31111篁!旦量!垒篁兰竺堡垒!!曼垒鱼!些曼兰垒!些鱼!航天器系统方案设计模式研究余后满1林益明2陈虎2李大明2袁俊刚2(1中国空间技术研究院，北京100094)(2北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要航天器系统方案设计是航天器系统工程研制的关键阶段工作，直接决定了航天器的综合性能及研制成本。分析了当前系统方案设计模式存在的问题；根据航天器系统工程的特点及要求，提出了系统方案设计模式改进的原则与思路；重点从组建专职系统方案设计项目组、改进系统方案设计工作管理、完善系统方案设计过程方面，研究探讨了系统设计模式改进方案。关键词航天器系统工

2、程；方案设计；设计模式中图分类号：V57文献标志码：A文章编号：1673—8748【2010)03-0001—06ImprovedModeforSpacecraftSystemSchemeDesignYUHoumanlLINYimin92CHENHu2LIDamin92YUANJungan92(1ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(2BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Systemschemedesignisone

3、ofthekeyprocessesinspacecraftconstruction，whichdi—rectlydeterminesthesyntheticperformanceandthecostofthespacecraft．Thispaperanalyzestheproblemsexistinginthecurrentsystemschemedesignmodeandprovidesthefundamentalsandapproachesforimprovingsystemschemedesignmode．Thenewsystemschemedesignmodeinvolvesorga

4、nizingsystemschemedesignteam，enhancingsystemdesignschememanagementandimprovingsystemschemedesignprocess．Keywords：spacecraftsystemengineering；schemcdesign；designmode引言我国当前的航天任务数量急剧增加，航天系统任务规模不断扩大，空间技术的先进性要求不断提升。与此同时，有丰富经验的老专家逐渐退出设计队伍，年轻设计师成为系统设计的主要力量，他们的总体技术水平与工程经验都与任务要求存在一定差距。而航天器系统方案设计是航天器研制的关键阶段，

5、方案设计的合理性及优化程度直接决定了航天器的综合性能及研制成本。针对当前航天器研制的任务与形势，迫切需要开展系统方案设计模式研究，根据航天器系统工程工作的特点及要求，必须有效改进现行航天器系统设计模式，大力加强系统方案设计工作管理，强化系统设计、分析与验证，有效提升系统设计水平，保证系统设计质量，加快研制进度。本文首先分析了当前系统方案设计模式存在的问题；然后提出了系统方案设计模式改进的原则与思路；最后重点研究探讨了系统设计模式改进方案。2当前系统方案设计模式存在的问题当前，系统方案设计模式存在以下问题：收稿日期：2009—12—01；修回日期：2010-04—29作者简介：余后满(1967

6、--)，男，硕士。研究员，中国空间技术研究院副院长，主要从事航天器系统工程技术研究与航天项目管理、航天器热控专业技术与可靠性专业技术研究。航天器工程19卷1)系统与分系统的层级概念过强航天器系统指标与分系统指标密切相关，系统总体设计与分系统设计相互依赖。系统总体指标的提出必须考虑分系统方案的可实现性，分系统设计必须考虑总体指标的实现和总体方案的最优。在当前的航天器系统方案设计工作中。系统与分系统的层级概念过于强烈，系统总体工作与分系统方案设计工作划分得过于死板，导致分系统难以站在系统顶层任务和实现系统方案最优的角度开展设计，使得系统级的设计要素与各专业技术的有机融合不够，难以保证系统设计的全

7、面性和充分性，系统方案难以实现最优。2)总体与分系统及分系统间的协同工作机制有待完善目前的方案设计，采用的是总体直接对各个分系统反馈迭代的树状结构工作模式：由总体设计人员通过任务分析和指标分解，给各个分系统下达技术要求；各分系统完成设计后，将设计方案反馈到总体设计人员，由总体设计人员对多个分系统的设计方案进行综合权衡，再反馈到各个分系统进行适当迭代设计，完成整个航天器的方案设计工作。而随着航天器系统复杂度和功