馮偉泉 ，李春楊，姚建廷，張海英，朱云飛

（1.北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所；2.可靠性與環(huán)境工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：北京 100094）

0 引言

為了驗(yàn)證航天器設(shè)計(jì)，確保航天器質(zhì)量與可靠性，航天器按照驗(yàn)證要求需完成各種 A I T（Assembly,Integration and Test，即總裝、集成和試驗(yàn)）模型的研制，并對(duì)模型進(jìn)行大量試驗(yàn)，這需要花費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。為了加快AIT 進(jìn)度、降低成本并確?？煽啃?，需要評(píng)估航天器AIT 模型及試驗(yàn)的有效性，并進(jìn)行優(yōu)化，這已成為各國航天器AIT 部門十分關(guān)心的內(nèi)容[1]。根據(jù)航天器地面試驗(yàn)及故障情況，研究試驗(yàn)有效性，改進(jìn)驗(yàn)證方法，是一項(xiàng)重要和有意義的工作，為此，歐洲航天局（ESA）對(duì)模型及試驗(yàn)有效性評(píng)估方法進(jìn)行了深入研究。自1999年起，ESA/ESTEC 和航天器制造企業(yè)合作完成了“模型和試驗(yàn)有效性研究”（Model and Test Effectiveness Study,MATES）[2]；收集相關(guān)數(shù)據(jù)（包括ESA 航天器參數(shù)、AIT 過程參數(shù)、不符合項(xiàng)和飛行故障等數(shù)據(jù)）開發(fā)了“模型和試驗(yàn)有效性數(shù)據(jù)庫”（Model And Test Effectiveness Database,MATED）及評(píng)估軟件，并在ESA 型號(hào)研制生產(chǎn)中對(duì)MATED 工具進(jìn)行了試用和完善；2006年開始， ESA 要求航天器必須應(yīng)用MATED 工具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。MATED 在型號(hào)生產(chǎn)的具體應(yīng)用中取得了顯著效果：航天器AIT 模型及試驗(yàn)方法得到明顯改善，加快了航天器研制進(jìn)度，降低了研制成本。

本文對(duì)ESA 上述工作進(jìn)行跟蹤研究，并對(duì)我國航天器AIT 工作開展模型和試驗(yàn)有效性研究提出建議。

1 航天器AIT 模型與試驗(yàn)有效性概念[1, 3]

航天器研制階段一般分為概念研究、可行性論證、方案設(shè)計(jì)、初樣研制、正樣研制、發(fā)射和在軌測(cè)試7 個(gè)階段，其中初樣研制和正樣研制都涉及航天器AIT 過程。歐洲把航天器AIT 階段的初樣產(chǎn)品和正樣產(chǎn)品統(tǒng)稱為航天器模型，初樣產(chǎn)品模型主要有結(jié)構(gòu)模型（Structure Model,SM）、熱控模型（Thermal Model,TM）和集成模型（Integration Model,IM）等，國內(nèi)稱它們?yōu)榻Y(jié)構(gòu)星、熱控星和電性星。結(jié)構(gòu)與熱控常用一個(gè)模型，稱為結(jié)構(gòu)-熱控模型（Structure Thermal Model,STM）。初樣產(chǎn)品模型主要用于鑒定試驗(yàn)，驗(yàn)證航天器設(shè)計(jì)的正確性，確定正樣技術(shù)狀態(tài)。正樣產(chǎn)品稱為飛行模型（Flight Model,FM），用于驗(yàn)收試驗(yàn)，并發(fā)射和交付用戶。有的正樣航天器稱為原型飛行模型（Proto-Flight Model,PFM），進(jìn)行準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)。準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)的環(huán)境水平略低于鑒定試驗(yàn)，準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)后的產(chǎn)品可以上天?？傊教炱饕幌盗蠥IT模型的研制和大型試驗(yàn)，對(duì)航天器研制成本、進(jìn)度和可靠性都有很大影響。

航天器AIT 模型及其試驗(yàn)種類很多，包括專業(yè)測(cè)試（如總裝精度測(cè)試、漏率檢測(cè)、質(zhì)量特性測(cè)試等），各種電的功能性能測(cè)試，各種環(huán)境試驗(yàn)（如熱平衡試驗(yàn)、熱真空試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、EMC 試驗(yàn)等）。

試驗(yàn)是驗(yàn)證的主要形式，其目的是暴露和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在的問題。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題的能力稱為試驗(yàn)有效性，定義為 由公式可見，地面試驗(yàn)暴露的航天器故障在故障總數(shù)中的占比越高，試驗(yàn)有效性越高。如果航天器所有在軌故障風(fēng)險(xiǎn)都能在地面試驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，并采取有效的預(yù)防和改進(jìn)措施使得航天器在軌故障為零，則試驗(yàn)有效性為100%，這當(dāng)然是非常難以實(shí)現(xiàn)的理想狀態(tài)。因此，提高地面試驗(yàn)有效性是航天器環(huán)境工程的長(zhǎng)期艱巨任務(wù)。

2 航天器AIT 模型與試驗(yàn)有效性評(píng)估方法 主要內(nèi)容[4-5]

模型與試驗(yàn)有效性評(píng)估主要包括：試驗(yàn)與故障的關(guān)系分析，試驗(yàn)技術(shù)有效性與經(jīng)濟(jì)有效性分析，模型與試驗(yàn)有效性指數(shù)、進(jìn)度參數(shù)、成本參數(shù)計(jì)算，航天器在軌早期故障預(yù)示與AIT 試驗(yàn)流程優(yōu)化。

2.1 試驗(yàn)與故障的關(guān)系分析

進(jìn)行試驗(yàn)與故障的相關(guān)性分析，可為試驗(yàn)優(yōu)化指明方向和提供參考。在進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí)，主要完成6 類試驗(yàn)與故障的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：

1）航天器地面試驗(yàn)及其暴露的故障類型；

2）航天器地面故障原因及評(píng)價(jià)等級(jí)；

3）航天器在軌故障及故障發(fā)生的時(shí)間；

4）航天器在軌故障類型（按分系統(tǒng)劃分）；

5）航天器在軌故障及與地面試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性；

6）航天器在軌故障未在地面試驗(yàn)暴露的原因。

鑒于篇幅有限，僅對(duì)其中1）、2）、5）、6）類型的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析。

2.1.1 航天器地面試驗(yàn)及其暴露的故障類型

圖1所示的是ESA 對(duì)某航天器地面試驗(yàn)及其暴露的故障類型統(tǒng)計(jì)。

圖1 某航天器地面試驗(yàn)及其暴露的故障類型 Fig.1 Ground tests and the failure types of a spacecraft

從圖1可見，在功能與性能測(cè)試期間，發(fā)現(xiàn)的故障最多；然后依次是集成測(cè)試、熱真空試驗(yàn)、熱循環(huán)試驗(yàn)、裝配精度測(cè)試、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、EMC 試驗(yàn)、正弦振動(dòng)試驗(yàn)、熱平衡試驗(yàn)、檢漏、模態(tài)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、物理性能測(cè)試等。通過本項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析可以了解各類試驗(yàn)對(duì)暴露航天器故障的有效性。

2.1.2 航天器地面故障原因及評(píng)價(jià)等級(jí)

對(duì)航天器故障原因及其嚴(yán)重性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)，能夠?yàn)樵囼?yàn)有效性精細(xì)化分析提供基礎(chǔ)。

ESA 將航天器地面故障分為3 個(gè)等級(jí)：

1）災(zāi)難級(jí)（Critical）：定義為導(dǎo)致飛行任務(wù)中止的故障；

2）重大級(jí)（Major）：定義為對(duì)飛行任務(wù)有影響且可通過備份切換解除的故障；

3）一般級(jí)（Minor）：定義為對(duì)飛行任務(wù)沒有影響的故障。

圖2所示的是ESA 對(duì)某航天器在地面噪聲試驗(yàn)中故障、故障原因及評(píng)價(jià)等級(jí)的統(tǒng)計(jì)。圖中將地面故障原因分為8 類。該航天器在噪聲試驗(yàn)期間出現(xiàn)了災(zāi)難級(jí)故障，主要原因是機(jī)械固定不牢固和零件斷裂；也出現(xiàn)了多個(gè)重大級(jí)故障，主要原因是零件松動(dòng)、零件錯(cuò)位等；還出現(xiàn)了一些一般級(jí)故障，主要原因是操作失誤。

圖2 某航天器噪聲試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障及原因與等級(jí) Fig.2 Failure level classification and causes found in acoustic test for a spacecraft

2.1.3 航天器在軌故障及與地面試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性

統(tǒng)計(jì)分析航天器在軌故障及與地面試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性，主要是為了掌握航天器在軌故障與地面試驗(yàn)的關(guān)系，即哪些在軌故障可以由哪些地面試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。在軌故障分為5 個(gè)等級(jí)：

1）導(dǎo)致任務(wù)中斷的故障；

2）導(dǎo)致部分功能喪失的故障；

3）可通過切換備份解除的故障；

4）致使任務(wù)延誤的故障；

5）對(duì)任務(wù)無影響的故障。

圖3所示的是某航天器在軌故障與地面試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性統(tǒng)計(jì)，圖的右側(cè)列出了10 個(gè)相關(guān)的地面試驗(yàn)項(xiàng)目。由圖可知，該航天器沒有災(zāi)難性的任務(wù)中斷故障，部分功能喪失故障也較少，主要是使任務(wù)延誤、可通過切換備份解除和對(duì)任務(wù)無影響的故障。與之相關(guān)聯(lián)的試驗(yàn)項(xiàng)目主要是功能和性能測(cè)試、單粒子效應(yīng)和未知項(xiàng)目。使任務(wù)延誤的故障中有30%可以由地面功能和性能測(cè)試項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)。

圖3 某航天器在軌故障與地面試驗(yàn)關(guān)聯(lián)性 Fig.3 The correlation between flight failures and tests for a spacecraft

2.1.4 航天器在軌故障未在地面試驗(yàn)暴露的原因

航天器在軌故障未在地面試驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)的原因可分為7 類：

1）沒做過試驗(yàn)；

2）試驗(yàn)要求有問題；

3）試驗(yàn)做了但不充分；

4）試驗(yàn)設(shè)備有問題；

5）未知原因；

6）設(shè)計(jì)評(píng)審錯(cuò)誤；

7）支持試驗(yàn)的分析錯(cuò)誤。

圖4列出了某航天器在軌故障未在地面試驗(yàn)暴露的原因統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明主要原因是“試驗(yàn)做了但不充分”，其次是“未知原因”和“支持試驗(yàn)的分析錯(cuò)誤”。

圖4 某航天器在軌故障未在地面試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的原因 Fig.4 Causes of flight failures not discovered by ground tests for a spacecraft

2.2 試驗(yàn)技術(shù)有效性與經(jīng)濟(jì)有效性分析

MATED 工具把航天器試驗(yàn)有效性分析分為兩種：一種是試驗(yàn)技術(shù)有效性（Technical Test Effectiveness,TTE），就是能否發(fā)現(xiàn)故障；另一種為試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)有效性（Financial Test Effectiveness,FTE），衡量試驗(yàn)的成本。

1）試驗(yàn)技術(shù)有效性

該有效性由某地面試驗(yàn)暴露的故障數(shù)量除以該地面試驗(yàn)暴露的故障數(shù)量與早期（前120 天）飛行故障數(shù)量之和得到。

這里的在軌故障主要指航天器在軌飛行早期故障，而不是壽命末期的故障，因?yàn)閴勖┢诘墓收吓c地面試驗(yàn)幾乎無關(guān)。

2）試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)有效性

該有效性由某一試驗(yàn)費(fèi)用除以試驗(yàn)總經(jīng)費(fèi)，乘以該試驗(yàn)的TTE 得出。如果兩個(gè)試驗(yàn)的TTE 相同，那么費(fèi)用較少的試驗(yàn)FTE 更高。

2.3 模型與試驗(yàn)有效性指數(shù)、進(jìn)度參數(shù)、成本參 數(shù)計(jì)算

模型和試驗(yàn)有效性指數(shù)（Model And Test Effectiveness Index,MATEI）計(jì)算是MATED 工具的核心內(nèi)容，量化反映了航天器AIT 模型選擇及試驗(yàn)的有效性，可用于航天器在軌早期故障預(yù)示。該指數(shù)從0 到100，數(shù)值越大則表示試驗(yàn)有效性越高。航天器研制進(jìn)度參數(shù)（TIMEP）主要用于分析試驗(yàn)有效性與進(jìn)度。成本參數(shù)（COSTP）主要用于試驗(yàn)成本的計(jì)算，防止片面追求有效性而帶來過高成本。

圖5是某航天器的MATEI 計(jì)算內(nèi)容項(xiàng)輸出表，它是自動(dòng)生成的。該航天器的試驗(yàn)分為鑒定試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)和準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)。MATEI 計(jì)算基線是ECSS 標(biāo)準(zhǔn)：若模型及試驗(yàn)符合ECSS 標(biāo)準(zhǔn)，則MATEI 指數(shù)為100；若在標(biāo)準(zhǔn)基線的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)剪裁，則MATEI 指數(shù)就會(huì)適當(dāng)降低。覆蓋度是用戶根據(jù)剪裁情況估計(jì)得出的，然后根據(jù)試驗(yàn)技術(shù)有效性，得出各項(xiàng)試驗(yàn)的百分?jǐn)?shù)，疊加結(jié)果即為MATEI。這是大致計(jì)算原理，具體詳盡的計(jì)算方法未見報(bào)道。

某航天器AIT 的TIMEP 和COSTP 計(jì)算輸出表見圖6和圖7，TIMEP的單位是試驗(yàn)天數(shù)，COSTP是試驗(yàn)成本占航天器總成本的百分比。從圖6可見，該航天器TIMEP 為1101.16 d（276 d+825.16 d）。從圖7可見，該航天器COSTP 為12.53%（0.49%+ 3.36%+0.49%+3.77%+1.54%+2.88%）。這些參數(shù)可以為航天器試驗(yàn)計(jì)劃優(yōu)化提供參考依據(jù)。

圖5 某航天器MATEI 計(jì)算表 Fig.5 MATEI calculation table for a spacecraft

圖6 某航天器進(jìn)度參數(shù)（TIMEP）計(jì)算表 Fig.6 TIMEP calculation table for a spacecraft

圖7 某航天器成本參數(shù)（COSTP）計(jì)算表 Fig.7 COSTP calculation table for a spacecraft

2.4 航天器在軌早期故障預(yù)示與AIT 試驗(yàn)流程優(yōu)化

MATED 工具最后一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容是航天器在軌早期故障預(yù)示（Early Flight Failures,EFF）和AIT試驗(yàn)流程優(yōu)化。

2.4.1 航天器在軌早期故障預(yù)示

預(yù)示的原理是依據(jù)大量已發(fā)射航天器的MATEI 與在軌早期故障的關(guān)系，擬合出航天器在軌早期故障隨MATEI 變化的曲線（如圖8），擬合公式為EFF（105元器件）=17.024 e-0.0387MATEI。當(dāng)模型及試驗(yàn)完全符合ECSS 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，即MATEI為100 時(shí)，EFF（105元器件）為0.35，表明由105個(gè)元器件構(gòu)成的航天器的在軌早期故障數(shù)預(yù)計(jì)為0.35 個(gè)。這里的“早期”是指入軌最初運(yùn)行的120 天。

圖8 航天器在軌早期故障MATEI 曲線 Fig.8 Early flight failures vs MATEI diagram

舉例說明：經(jīng)過MATED 工具分析，某航天器MATEI 為80.84，從圖8找到該航天器的EFF（105元器件）為0.78，該航天器的實(shí)際元器件數(shù)量為10.4×105個(gè)，則其在軌實(shí)際可能遇到的故障數(shù)為0.78× 10.4=8.11 個(gè)?？筛鶕?jù)這個(gè)數(shù)值對(duì)該航天器的早期可靠性進(jìn)行較為定量的評(píng)估。

大量航天器在軌運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累是EFF 計(jì)算的基礎(chǔ)，同時(shí)需要完善的航天器AIT 系列標(biāo)準(zhǔn)及其嚴(yán)格的AIT 標(biāo)準(zhǔn)化的支持。

2.4.2 AIT 試驗(yàn)流程優(yōu)化

AIT 試驗(yàn)優(yōu)化過程是EFF、COSTP 和TIMEP三者綜合比較的過程。MATED 工具提供對(duì)比分析界面和數(shù)據(jù)，科研人員在輸出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上作出優(yōu)化判斷。圖9為某航天器試驗(yàn)計(jì)劃優(yōu)化分析輸出數(shù)據(jù)，其中情況1 是指符合ECSS 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，情況2是指熱真空試驗(yàn)減少狀況，情況3 是指噪聲試驗(yàn)減少狀況。從圖可見，減少熱真空試驗(yàn)相比減少噪聲試驗(yàn)，MATEI 降低明顯，但成本減少、進(jìn)度加快并不顯著。綜合考慮后判斷，試驗(yàn)優(yōu)化應(yīng)該選擇減少噪聲試驗(yàn)而不是減少熱真空試驗(yàn)。優(yōu)化過程主要是通過減少試驗(yàn)數(shù)量來降低試驗(yàn)成本、加快AIT進(jìn)度，同時(shí)又要防止因試驗(yàn)驗(yàn)證不充分而造成航天器在軌故障增加。

圖9 航天器試驗(yàn)計(jì)劃優(yōu)化分析數(shù)據(jù) Fig.9 Optimization graph for a spacecraft test plan

3 MATED 的型號(hào)應(yīng)用情況

從2003年開始，ESA 要求在航天器AIT 階段應(yīng)用MATED 工具，評(píng)估航天器AIT 模型及試驗(yàn)有效性，預(yù)示航天器在軌早期故障數(shù)，在確保在軌可靠性的前提下，努力降低AIT 成本、加快AIT 進(jìn)度。下面簡(jiǎn)單介紹兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

3.1 GOCE 衛(wèi)星[6]

GOCE 衛(wèi)星是ESA 的地球重力場(chǎng)/海洋環(huán)流探測(cè)極軌衛(wèi)星，由意大利泰勒斯-阿萊尼亞衛(wèi)星公司負(fù)責(zé)AIT，法國阿斯特瑞姆公司提供有效載荷，2009年發(fā)射，軌道高度270 km，壽命2年。在衛(wèi)星的AIT 階段使用MATED 工具進(jìn)行了AIT 成本、風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)度的優(yōu)化。由于航天器研制采用了貨架產(chǎn)品，致使航天器模型數(shù)量減少；大部分試驗(yàn)安排在分系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行，減少了昂貴的系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)，從而降低了成本、縮短了研制周期。衛(wèi)星的AIT 模型有結(jié)構(gòu)星（SM）、工程星（EM）和準(zhǔn)鑒定星（PFM），其中SM 用于力學(xué)鑒定試驗(yàn)，EM 用于部分功能鑒定試驗(yàn)，PFM 用于準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)并發(fā)射上天。利用MATED 工具分析優(yōu)化了GOCE 衛(wèi)星的研制成本、風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)度，其MATEI 為81.68，EFF（105元器件）為0.76，衛(wèi)星的實(shí)際元器件數(shù)約為7.3×105個(gè)， 因此其在軌早期故障預(yù)示為0.76×7.3=5.55 個(gè)，滿足客戶要求。GOCE 衛(wèi)星在軌運(yùn)行證明，借助MATED工具達(dá)到了低成本、快進(jìn)度要求，而且風(fēng)險(xiǎn)較小。

3.2 Rosetta 衛(wèi)星[7]

Rosetta 衛(wèi)星是ESA 用于彗星探測(cè)的衛(wèi)星，2004年2月發(fā)射。該衛(wèi)星的研制時(shí)間只有4年，進(jìn)度壓力較大，因此衛(wèi)星AIT 模型采用了結(jié)構(gòu)-熱控星（STM）、工程鑒定星（EQM）和準(zhǔn)鑒定飛行星（PFM），其中STM 用于力學(xué)、熱平衡鑒定試驗(yàn)，EQM 進(jìn)行功能鑒定試驗(yàn)，PFM 進(jìn)行準(zhǔn)鑒定試驗(yàn)并用于發(fā)射。經(jīng)過MATED 工具分析優(yōu)化，Rosetta 衛(wèi)星的MATEI 為92.21，EFF（105元器件）為0.49，衛(wèi)星的實(shí)際元器件數(shù)約為10×105個(gè)，因此其在軌早期故障預(yù)示為0.49×10≈5個(gè)。Rosetta衛(wèi)星的MATEI值較高，說明試驗(yàn)有較高的覆蓋性。發(fā)射之后衛(wèi)星長(zhǎng)期可靠運(yùn)行也證明了這點(diǎn)。

4 建議

我國已經(jīng)成為航天器研制和應(yīng)用大國，航天器研制經(jīng)過了40 多年的經(jīng)驗(yàn)積累不斷走向成熟。當(dāng) 前，用戶對(duì)航天器研制低成本、短周期和高可靠性的需求日益迫切。航天器AIT 成本一般要占總成本的20%～30%，AIT 時(shí)間占總周期的60%～70%[1]，因此AIT 模型及試驗(yàn)流程優(yōu)化已成為降低航天器研制成本、加快研制進(jìn)度的重要途徑。針對(duì)我國應(yīng)該開展航天器AIT 模型和試驗(yàn)有效性評(píng)價(jià)方法的研究，作者提出具體建議如下。

4.1 完善我國航天器AIT 標(biāo)準(zhǔn)體系

航天器AIT 標(biāo)準(zhǔn)化是本項(xiàng)工作的基礎(chǔ)。ESA于1998年頒布了ECSS-E-10-02A《空間工程：驗(yàn)證》[3]標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了航天產(chǎn)品的試驗(yàn)驗(yàn)證要求，闡明了驗(yàn)證過程的基本概念、驗(yàn)證策略和原則；2002年發(fā)布了ECSS-E-10-03A《空間工程：試驗(yàn)》[8]標(biāo)準(zhǔn)，是ECSS-E-10-02A 的支持性文件，給出了試驗(yàn)要求、原理、項(xiàng)目和條件等。目前，我國頒布了GJB 1027A 2005《運(yùn)載器、上面級(jí)航天器試驗(yàn)要求》[9]標(biāo)準(zhǔn)，但目前還沒有航天器驗(yàn)證的國家標(biāo)準(zhǔn)，AIT 標(biāo)準(zhǔn)體系不完整。應(yīng)結(jié)合我國在航天器驗(yàn)證工作中已積累的經(jīng)驗(yàn)，盡快制定和頒布實(shí)施航天器研制驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 建立航天器試驗(yàn)驗(yàn)證與故障信息化平臺(tái)

MATED工具的運(yùn)行需要以大量航天器AIT及故障數(shù)據(jù)作為支撐，結(jié)合上述的跟蹤分析主要有4方面的數(shù)據(jù)內(nèi)容：

1）航天器項(xiàng)目數(shù)據(jù)

主要包含客戶、計(jì)劃、任務(wù)類型、AIV（裝配、集成和驗(yàn)證）成本、工業(yè)約束、技術(shù)約束、產(chǎn)品特性（如質(zhì)量、分類、描述、技術(shù)狀態(tài)等）、技術(shù)特性（如元器件數(shù)量、質(zhì)量、尺寸等）等。

2）AIV 過程數(shù)據(jù)

主要包括驗(yàn)證矩陣、驗(yàn)證策略、模型原理（如模型、級(jí)別、典型性、數(shù)量、應(yīng)用等）、驗(yàn)證和試驗(yàn)總結(jié)（如方法、類型、條件、設(shè)備、工裝、產(chǎn)品、模型、成本參數(shù)等）、AIT 計(jì)劃等。

3）地面故障數(shù)據(jù)

主要有數(shù)量、產(chǎn)品、名稱、結(jié)論、處理、原因、分類、發(fā)生時(shí)間、影響、未被早期發(fā)現(xiàn)的原因等。

4）飛行故障數(shù)據(jù)

包括數(shù)量、產(chǎn)品、名稱、結(jié)論、原因、飛行ACTMTY、嚴(yán)重性、發(fā)生時(shí)間、未被早期發(fā)現(xiàn)的原因、對(duì)AIT 反饋等。

我國40 多年航天器研制歷程，已積累了上述大部分?jǐn)?shù)據(jù)，但是分散在不同部門，而且沒有信息化平臺(tái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，不利于這些數(shù)據(jù)的有效利用和二次開發(fā)。

4.3 持續(xù)深入開展航天器AIT 試驗(yàn)有效性評(píng)估應(yīng) 用研究

我國開展此項(xiàng)研究工作多年，已取得了一定進(jìn)展，但是持續(xù)和深入程度不夠，尤其是應(yīng)用不夠全面。航天器AIT 模型及試驗(yàn)有效性評(píng)價(jià)是一項(xiàng)綜合性工作，有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的定義涉及很多因素，非常復(fù)雜。首先，如何確定我國航天器AIT 試驗(yàn)有效性評(píng)價(jià)指數(shù)？ESA 采用MATEI（模型和試驗(yàn)有效性指數(shù)），美國采用ETTI（環(huán)境試驗(yàn)徹底性指數(shù)）[10]，我們要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并建立符合我國國情的航天器AIT 評(píng)價(jià)指數(shù)。其次，航天器故障分級(jí)法、原因分類法、成本指數(shù)法、進(jìn)度指數(shù)法等有待研究與確定。特別是航天器在軌早期故障數(shù)量預(yù)示方法需要作大量研究工作，需要對(duì)大量已發(fā)射航天器的故障與AIT 試驗(yàn)相關(guān)性的深入研究，找到對(duì)應(yīng)規(guī)律。

總之，既要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，又要結(jié)合我國航天器研制特點(diǎn)盡快建立我國航天器AIT 模型與試驗(yàn)有效性的評(píng)估方法，積極投入型號(hào)工程應(yīng)用并持續(xù)改進(jìn)，努力趕上國際先進(jìn)水平。

（References）

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[3] ECSS-E-10-02A Space engineering: Verification[S],1998

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[7] Berner C,De Bernardi G.The ROSETTA spacecraft: verification approach,testing and related analysis with MATED tool[C]//Proceedings of the 5thInternational Symposium on Environmental Testing for Space Programmes.Noordwijk,The Netherlands,2004-06-15

[8] ECSS-E-10-03A Space engineering: Testing[S],2002

[9] 張小達(dá).GJB 1027A-2005 運(yùn)載器上面級(jí)航天器試驗(yàn)要求修訂過程介紹[J].航天器環(huán)境工程,2006,23(4): 245-248 Zhang Xiaoda.The revision of GJB 1027A-2005 “test requirements for launch,upper-stage,and space vehicles”[J].Spacecraft Environment Engineering,2006,23(4): 245-248

[10] Laube R.Methods to assess test program success[C]//Proceedings of the 10thAerospace Testing Seminar.Manhattan Beach,California,1982-10-15: 314-318