我國(guó)空間站安全與任務(wù)保證工作若干問(wèn)題探討

卿壽松，陳鳳熹，李福秋，欒家輝

(中國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)品保證研究院，北京100071)

1 引言

我國(guó)載人航天工程三期任務(wù)是建立長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的空間站系統(tǒng)，其在軌運(yùn)營(yíng)階段面臨著航天員長(zhǎng)期駐留，任務(wù)繁重復(fù)雜等特點(diǎn)，該階段的可靠性和安全性內(nèi)涵、要求和分析評(píng)價(jià)與研制過(guò)程相比有了較大變化［1］，為保證航天員安全和任務(wù)成功，需要合理、有效地評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)階段空間站安全性可靠性水平，支持工程決策。

本文系統(tǒng)分析了美國(guó)國(guó)家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)安全與任務(wù)保證工作(Safety and Mission Assurance，SMA)體系與運(yùn)營(yíng)模式，梳理出國(guó)際空間站(International Space Station，ISS)項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)階段安全性、可靠性、維修性及質(zhì)量保證(Safety，Reliability， Maintainability， and Quality Assurance，SRM＆QA)工作重點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)型號(hào)SRM工作特點(diǎn)，圍繞管理和技術(shù)應(yīng)用(包括穩(wěn)定性、壽命與可靠性、航天員安全性、任務(wù)成功性與成本可控性)兩個(gè)方面，對(duì)我國(guó)空間站運(yùn)營(yíng)階段SMA工作提出了具體的工作建議。

2 NASA的安全與任務(wù)保證

NASA的安全與任務(wù)保證工作(SMA，包括安全性、可靠性與維修性和質(zhì)量保證)的戰(zhàn)略目標(biāo)是保證NASA的所有活動(dòng)的安全，并設(shè)法提高NASA項(xiàng)目的成功率。NASA安全手冊(cè)中規(guī)定的安全保證目標(biāo)及順序是:①公眾的安全;②航天員和駕駛員的安全;③NASA雇員的安全;④NASA貴重設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全［2］。本章著重介紹NASA安全與任務(wù)保證工作的組織體系及主要工作內(nèi)容。

2.1 NASA的安全與任務(wù)保證組織

NASA為了實(shí)現(xiàn)其SMA目標(biāo)，建立了嚴(yán)密的SRM＆QA組織，維持了一支高水平的、較大規(guī)模的SRM＆QA隊(duì)伍。主要包括NASA的SMA辦公室、技術(shù)支撐性機(jī)構(gòu)和各類型的顧問(wèn)委員會(huì)等。各組織相互配合，共同完成NASA的SMA相關(guān)工作，各組織之間的關(guān)系如圖1所示［3］。

圖1 NASA安全和任務(wù)保證組織Fig.1 NASA safety and mission assurance structure

2.1.1 NASA的SMA辦公室

在NASA總部設(shè)有安全與任務(wù)保證辦公室(Office of Safety and Mission Assurance，OSMA)，作為統(tǒng)管NASA質(zhì)量、可靠性、安全性的職能部門。OSMA是NASA總部的職能辦公室之一，負(fù)責(zé)NASA的SMA戰(zhàn)略、政策和標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實(shí)施，由一名NASA副局長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)，直接向NASA局長(zhǎng)報(bào)告工作。在總部各事業(yè)辦公室也設(shè)有負(fù)責(zé)SMA的專職人員，負(fù)責(zé)其辦公室內(nèi)的SMA活動(dòng)，直接向該部門主任和OSMA主任匯報(bào)工作。在NASA的10大研究中心亦設(shè)有SMA的管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)該中心及其外協(xié)項(xiàng)目的SRM＆QA，其主任向OSMA和各自中心的負(fù)責(zé)人直接匯報(bào)工作［3］。

安全和需求保證部是SMA辦公室的一個(gè)直屬部門。其主要任務(wù)是在NASA范圍內(nèi)，制定安全和任務(wù)保證方面的有關(guān)政策;定義和編制有關(guān)的程序、標(biāo)準(zhǔn)、工具、方法和訓(xùn)練文件［3］。

任務(wù)支持部是SMA辦公室的一個(gè)直屬部門。其主要任務(wù)是:監(jiān)督各部門貫徹執(zhí)行SMA的政策與程序的情況;保證安全和任務(wù)保證計(jì)劃的穩(wěn)定性;保證安全和任務(wù)保證實(shí)施過(guò)程中與NASA政策的一致性，并保證其任務(wù)達(dá)到要求的安全性和任務(wù)成功的目標(biāo)［3］。

2.1.2 支撐機(jī)構(gòu)

1)NASA安全性中心。NASA安全性中心(NSC)成立于 2006年 10月，該中心通過(guò)對(duì)SRM＆QA相關(guān)技術(shù)以及分析工具等方面的改進(jìn)來(lái)支持SMA工作。NSC屬于OSMA常設(shè)支撐性機(jī)構(gòu)，由技術(shù)改進(jìn)、知識(shí)管理、復(fù)核與評(píng)估、事故調(diào)查支持四個(gè)職能部門組成。技術(shù)改進(jìn)辦公室通過(guò)開展結(jié)構(gòu)化的專業(yè)培訓(xùn)來(lái)支持相關(guān)技術(shù)(系統(tǒng)安全、操作安全、飛行安全、可靠性與維修性、軟件保證及質(zhì)量工程)改進(jìn);知識(shí)管理辦公室利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)有效信息的收集、整理、分析、傳播與管理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)SMA相關(guān)技術(shù)的交流與跟蹤;復(fù)核與評(píng)估辦公室主要協(xié)調(diào)工程及項(xiàng)目的復(fù)核與評(píng)審。事故調(diào)查支持辦公室通過(guò)調(diào)查、災(zāi)難事故信息管理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等工作找到事故發(fā)生的根源，避免事故再次發(fā)生［4］。

2)NASA獨(dú)立驗(yàn)證和評(píng)價(jià)研究室。NASA獨(dú)立驗(yàn)證和評(píng)價(jià)(IV＆V)研究室于1993年由OSMA出資成立，屬于OSMA常設(shè)支撐性機(jī)構(gòu)。現(xiàn)與OSMA共同承擔(dān)NASA的軟件保證和對(duì)關(guān)鍵飛行軟件的獨(dú)立驗(yàn)證與確認(rèn)的管理工作，在軟件保證方面可獨(dú)立行使權(quán)力。IV＆V對(duì)安全和任務(wù)關(guān)鍵軟件進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證和確認(rèn)，并對(duì)NASA安全和任務(wù)保證活動(dòng)提供軟件專家意見，進(jìn)行研究以改進(jìn)獨(dú)立驗(yàn)證和確認(rèn)的方法、實(shí)踐和工具，在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)上進(jìn)行技術(shù)突破［5］。

3)NASA工程和安全性中心。NASA工程和安全性中心(NESC)辦公室設(shè)在朗利研究中心，其構(gòu)成成員來(lái)自各個(gè)中心和工業(yè)部門。該中心并不直接隸屬于OSMA，但在工作上對(duì)OSMA起到一定的支撐作用。工程安全性中心辦公室的職責(zé)是負(fù)責(zé)組織專家，按照15個(gè)技術(shù)方向，利用現(xiàn)有資源實(shí)施獨(dú)立的工程技術(shù)評(píng)審和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［6］。

2.1.3 專家組

1)核安全審查委員會(huì)。核安全審查委員會(huì)對(duì)核動(dòng)力系統(tǒng)的輻射風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估。小組成員或協(xié)調(diào)人員代表國(guó)防部、能源部、美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)、美國(guó)核管理委員會(huì)以及NASA獨(dú)立于項(xiàng)目之外進(jìn)行審查。該委員會(huì)工作直接服務(wù)于OSMA［7］。

2)航天飛行安全委員會(huì)。航天飛行安全委員會(huì)成立的目的是為了保證航天員安全。該委員會(huì)督促及評(píng)定與空間飛行乘員安全有關(guān)的空間計(jì)劃的實(shí)施，在每次1級(jí)水平的飛行準(zhǔn)備評(píng)審中，為OSMA提供有關(guān)安全的獨(dú)立評(píng)審意見。該委員會(huì)工作直接服務(wù)于 OSMA［8］。

3)IV＆V顧問(wèn)委員會(huì)。IV＆V顧問(wèn)委員會(huì)向安全和任務(wù)保證主管提供支持，以對(duì)在NASA工程和項(xiàng)目中開展軟件IV＆V實(shí)施決策。也可就每個(gè)工程軟件IV＆V支持專項(xiàng)資金數(shù)額向安全和任務(wù)保證主管提出建議。該委員會(huì)工作直接服務(wù)于OSMA［5］。

圖2 NASA ISS管理架構(gòu)示意Fig.2 ISS operations architecture

4)航空航天安全委員會(huì)。航空航天安全委員會(huì)(ASAP)最優(yōu)先的工作是有關(guān)載人航天的安全問(wèn)題。該委員會(huì)承擔(dān)NASA重大項(xiàng)目的安全性評(píng)審、咨詢和獨(dú)立的鑒定。同時(shí)對(duì)OSMA提交的安全性方面的研究和操作計(jì)劃進(jìn)行審查，并向NASA局長(zhǎng)提供年度報(bào)告、建議和重大問(wèn)題決策意見。該委員會(huì)2000年年度報(bào)告指出了航天飛機(jī)和國(guó)際空間站計(jì)劃中存在的20個(gè)安全問(wèn)題，并提出了26條建議。該委員會(huì)的級(jí)別最高，獨(dú)立于其他組織和機(jī)構(gòu)，直接向NASA局長(zhǎng)負(fù)責(zé)［9］。

2.2 NASA安全與任務(wù)保證工作的主要內(nèi)容

本節(jié)從行政管理及項(xiàng)目管理兩個(gè)方面介紹NASA的安全與任務(wù)保證工作內(nèi)容。

2.2.1 NASA的SMA工作

OSMA根據(jù)NASA的戰(zhàn)略規(guī)劃、管理計(jì)劃、組織憲章來(lái)制定SRM＆QA戰(zhàn)略規(guī)劃和方針政策;通過(guò)制定一系列的指導(dǎo)性文件、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)，以及對(duì)已驗(yàn)證有效的可靠性、維修性技術(shù)推廣，實(shí)現(xiàn)對(duì)SMA工作的技術(shù)支持;OSMA成立了不同層次的SRM＆QA咨詢組，明確各級(jí)SMA機(jī)構(gòu)和雇員的職責(zé)，實(shí)行內(nèi)部過(guò)程認(rèn)證制度、質(zhì)量代表制度、故障報(bào)告制度、事故調(diào)查制度、經(jīng)驗(yàn)共享制度;制定并執(zhí)行SMA人員培訓(xùn)計(jì)劃、獨(dú)立審核制度、軟件獨(dú)立驗(yàn)證與確認(rèn)體制;開發(fā)、使用并不斷完善信息系統(tǒng)和SMA工具;直接組織重大/跨事業(yè)辦公室或中心的型號(hào)/項(xiàng)目的SRM＆QA評(píng)審/鑒定，以實(shí)現(xiàn)NASA的SRM ＆ QA戰(zhàn)略目標(biāo)［2］。

2.2.2 ISS的SMA工作

ISS使用與運(yùn)行主要分為3個(gè)階段，分別為組建運(yùn)行階段、穩(wěn)定運(yùn)行階段與成熟運(yùn)行階段。ISS的安全與任務(wù)保證貫穿項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)全過(guò)程。初步研究表明，ISS項(xiàng)目通過(guò)長(zhǎng)期的摸索、調(diào)整，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一套相當(dāng)完善的SMA工作體系(圖2)。概括地說(shuō)，其SRM＆QA重點(diǎn)工作主要包括以下幾個(gè)方面［10］。

1)NASA利用在軌數(shù)據(jù)，對(duì)ISS關(guān)鍵系統(tǒng)、關(guān)鍵單機(jī)進(jìn)行定期的可靠性評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果，圍繞故障和故障預(yù)防，采取相應(yīng)的措施，確保空間站在壽命周期內(nèi)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。同時(shí)，NASA注重耐久性(壽命)分析與評(píng)價(jià)工作，制定耐久性參數(shù)體系，并在組建階段監(jiān)造、評(píng)估，確保達(dá)到預(yù)期要求［11］。

2)ISS開展安全性量化評(píng)估工作，以確定和量化ISS現(xiàn)有項(xiàng)目和規(guī)劃操作中的安全性危險(xiǎn)。對(duì)進(jìn)入ISS的載荷有一套相應(yīng)的要求規(guī)范，并實(shí)施了嚴(yán)格的安全性認(rèn)定，以確保上站載荷不會(huì)為航天員乘組和空間站帶來(lái)危險(xiǎn)，造成航天員傷亡、空間站毀壞或發(fā)生重大事故，在此基礎(chǔ)上，再考慮載荷的性能問(wèn)題［11］。

3)為了確保國(guó)際空間站每次任務(wù)的成功性，OSMA組織開展了任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，以確定和量化載人任務(wù)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，即任務(wù)失敗(LOM)的風(fēng)險(xiǎn)［11］。

4)NASA估計(jì)，其從1994－2010年，共計(jì)投入約480億美元，來(lái)組建和運(yùn)營(yíng)ISS。按照其經(jīng)驗(yàn)，在突破各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)，依據(jù)空間站任務(wù)特點(diǎn)，在考慮其完成預(yù)定任務(wù)及相應(yīng)可靠性的同時(shí)，為保證運(yùn)營(yíng)及維護(hù)成本最低化，對(duì)設(shè)計(jì)和建造過(guò)程反饋要求，尋求一個(gè)可控性組合。如取消航天飛機(jī)項(xiàng)目、開展龍飛船項(xiàng)目并嚴(yán)格控制技術(shù)與產(chǎn)品出口［12］。

3 NASA安全與任務(wù)保證工作經(jīng)驗(yàn)啟示

1)體系完善，組織有力。NASA為了提高其各項(xiàng)事業(yè)、型號(hào)、項(xiàng)目的任務(wù)成功率，保證其各項(xiàng)活動(dòng)安全、順利地進(jìn)行，逐步建立了一套比較有效的安全與任務(wù)保證工作體系，組建并維持了一支高水平的專業(yè)隊(duì)伍，對(duì)NASA的各項(xiàng)工作實(shí)施有效的監(jiān)管，使其產(chǎn)品的安全性、可靠性、維修性水平得以穩(wěn)步地提高。在NASA總部和10大研究中心，均設(shè)置有安全與任務(wù)保證管理機(jī)構(gòu)。同時(shí)，安全與任務(wù)保證辦公室建立了一套完整的安全與任務(wù)保證人員在職培訓(xùn)體系，規(guī)定了安全與任務(wù)保證工作人員的最低技術(shù)水平、管理能力要求［13］。

2)行為規(guī)范，信息共享。NASA的各級(jí)安全與任務(wù)保證機(jī)構(gòu)制訂了一系列的安全與任務(wù)保證相關(guān)法令、政策、規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)，明確各級(jí)安全與任務(wù)保證組織的權(quán)限，規(guī)范每個(gè)安全與任務(wù)保證人員的行為、職責(zé)，規(guī)定嚴(yán)格的文檔要求和數(shù)據(jù)格式，每項(xiàng)工作都有準(zhǔn)確的記錄，具有可追溯性，便于復(fù)查或進(jìn)行安全與任務(wù)保證評(píng)審/鑒定。NASA還建立了經(jīng)驗(yàn)信息系統(tǒng)并上網(wǎng)，將在工程實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)形成規(guī)范的文檔，進(jìn)入相應(yīng)的信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)共享，避免重蹈覆轍［13］。

3)安全第一，質(zhì)量先行。NASA非常強(qiáng)調(diào)在其雇員及合同商中提倡安全意識(shí)，并通過(guò)各種安全方面的活動(dòng)增強(qiáng)各類人員的安全意識(shí)。1998年，負(fù)責(zé)安全和任務(wù)保證的NASA副局長(zhǎng)格雷戈里提出了一個(gè)安全倡議，指出“安全在NASA具有第一優(yōu)先權(quán)”，并強(qiáng)調(diào)不斷提高安全意識(shí)，把意外事故降低到零。NASA也明確提出:NASA不僅要在技術(shù)上世界領(lǐng)先，而且在質(zhì)量和安全方面世界領(lǐng)先。NASA從總部到各中心按照ISO 9001質(zhì)量保證模式，通過(guò)第三方的認(rèn)證，進(jìn)一步完善質(zhì)量保證體系，并把安全放在質(zhì)量保證體系的首要位置［13］。

4)過(guò)程控制，獨(dú)立鑒定。NASA強(qiáng)調(diào)將安全性、可靠性、維修性和質(zhì)量保證盡早地整合到NASA的計(jì)劃和工作過(guò)程中，并貫徹于全壽命周期。NASA項(xiàng)目的安全與任務(wù)保證鑒定一般結(jié)合研制進(jìn)度的各里程碑，與型號(hào)管理委員會(huì)一起進(jìn)行獨(dú)立的安全性、風(fēng)險(xiǎn)鑒定，以及可靠性評(píng)審。評(píng)審組由與任務(wù)承擔(dān)單位無(wú)任何利益聯(lián)系的相關(guān)專家組成，并在型號(hào)安全與任務(wù)保證相關(guān)工作一開始就可得到型號(hào)安全與任務(wù)保證經(jīng)理/主任、系統(tǒng)安全代表、質(zhì)量保證代表、可靠性代表的及時(shí)通報(bào)，能全面掌握情況，隨時(shí)提出建議，評(píng)審/鑒定時(shí)做到有的放矢、實(shí)實(shí)在在［13］。

5)依托三方，技術(shù)支持。安全與任務(wù)保證辦公室大力資助學(xué)術(shù)界、工業(yè)界研究新方法、新技術(shù)，開發(fā)新工具。學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的質(zhì)量、可靠性、安全性研究機(jī)構(gòu)在NASA的安全與任務(wù)保證活動(dòng)中發(fā)揮了重要作用，承擔(dān)著大部分的具體技術(shù)支持工作，包括進(jìn)行咨詢、人員培訓(xùn)、新技術(shù)及工具研究開發(fā)，以及參與或獨(dú)立承擔(dān)型號(hào)研制、使用過(guò)程中的具體安全與任務(wù)保證工作項(xiàng)目等［13］。

4 我國(guó)空間站SMA相關(guān)工作建議

借鑒NASA安全與任務(wù)保證的工作目標(biāo)及職責(zé)，我國(guó)空間站安全性、可靠性及維修性和質(zhì)量保證工作建議可從管理及技術(shù)應(yīng)用兩個(gè)方面開展工作。

在管理方面，對(duì)于目前我國(guó)載人航天工程來(lái)說(shuō)，SRM＆QA工作均由參與載人航天任務(wù)的各型號(hào)系統(tǒng)具體完成。對(duì)于載人航天工程前期任務(wù)來(lái)說(shuō)，這種模式基本上能夠滿足任務(wù)需求［16］。但隨著空間站任務(wù)的不斷深入開展，應(yīng)考慮從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，由空間站工程總體承擔(dān)安全與任務(wù)保證管理職能，從全壽命周期角度系統(tǒng)策劃SRM＆QA工作的開展。對(duì)載人航天工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理與控制，在型號(hào)研制的各里程碑節(jié)點(diǎn)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施獨(dú)立的評(píng)審和鑒定;加強(qiáng)空間站的發(fā)射、組裝、在軌作業(yè)的SMA評(píng)審工作;對(duì)所有具有戰(zhàn)略意義任務(wù)(投資大或影響大的工程計(jì)劃)的SRM＆QA過(guò)程進(jìn)行獨(dú)立的評(píng)審與鑒定。

在技術(shù)應(yīng)用方面，應(yīng)借鑒國(guó)際空間站的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在傳統(tǒng)的可靠性工作基礎(chǔ)上，應(yīng)重點(diǎn)突出對(duì)航天員安全性及任務(wù)成功性的風(fēng)險(xiǎn)分析、在軌壽命、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等問(wèn)題的研究，系統(tǒng)開展可靠性安全性頂層策劃工作，建立空間站系統(tǒng)SRM評(píng)估及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的規(guī)范化體系，并充分利用地面試驗(yàn)和在軌數(shù)據(jù)，建立和運(yùn)行分級(jí)管理的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，使技術(shù)工具化、數(shù)據(jù)信息化、工具統(tǒng)一化。具體技術(shù)工作建議如下:

1)注重空間站平臺(tái)穩(wěn)定性

空間站組建完成后，應(yīng)通過(guò)實(shí)時(shí)收集在軌工作數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)其工作狀態(tài)，為任務(wù)規(guī)劃及在軌維護(hù)工作提供信息支撐。避免出現(xiàn)由于故障導(dǎo)致任務(wù)終斷的嚴(yán)重問(wèn)題，保證平臺(tái)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。本部分工作重點(diǎn)關(guān)注空間站組成分系統(tǒng)、單機(jī)運(yùn)行過(guò)程中各功能參數(shù)、性能參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行，監(jiān)測(cè)、監(jiān)視各參數(shù)變化范圍、變化趨勢(shì)和變化速率，確保空間站穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。為此，應(yīng)對(duì)在軌數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立在軌數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析及預(yù)報(bào)系統(tǒng)，通過(guò)融合地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)和在軌數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)在軌狀態(tài)的評(píng)估，為空間站運(yùn)行控制策略提供提供技術(shù)支撐，確保空間站平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行。為此優(yōu)先開展的工作應(yīng)包括:

(1)包含三類數(shù)據(jù)(地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)、在軌數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù))的信息系統(tǒng);

(2)三類數(shù)據(jù)相融合的穩(wěn)定狀態(tài)評(píng)估;

(3)基于狀態(tài)評(píng)估的穩(wěn)定控制措施研究與制定等。

2)深化空間站壽命、可靠性及維修性工作

空間站不同于其他航天產(chǎn)品，對(duì)壽命及可靠性提出了更高的要求。為此，首先應(yīng)明確空間站系統(tǒng)的頂層指標(biāo)體系，圍繞指標(biāo)開展針對(duì)性的設(shè)計(jì)分析工作，按照指標(biāo)要求設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)方案，開展壽命及可靠性評(píng)估工作。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析工程頂層故障模式，制定最優(yōu)維修策略，提高航天員維修操作的效率。優(yōu)先開展的工作應(yīng)包括:

(1)壽命、可靠性及維修性參數(shù)體系的建立;

(2)壽命與可靠性試驗(yàn)方案設(shè)計(jì);

(3)壽命與可靠性評(píng)估工作等;

(4)頂層故障梳理與對(duì)策;

(5)維修導(dǎo)則的編制。

3)加強(qiáng)空間站安全性評(píng)估

為實(shí)現(xiàn)航天員的中長(zhǎng)期在軌駐留，保證航天員在軌工作期間與乘組輪換過(guò)程的安全性，應(yīng)對(duì)影響航天員安全性的危險(xiǎn)事件進(jìn)行識(shí)別，了解和掌握其發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)機(jī)和條件，采用量化方式評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，并有針對(duì)性的采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施，將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受范圍。為此，應(yīng)針對(duì)飛行任務(wù)開展安全性評(píng)估工作，針對(duì)直接或間接影響航天員、空間站平臺(tái)及載荷安全的相關(guān)產(chǎn)品開展適乘性及載荷安全性認(rèn)證工作，確保上站產(chǎn)品的安全性。優(yōu)先開展的工作應(yīng)包括:

(1)關(guān)鍵任務(wù)的安全性評(píng)估;

(2)適乘性(Human rating);

(3)載荷安全性認(rèn)證等。

4)提高任務(wù)成功性

為保證空間站各項(xiàng)任務(wù)的順利完成，需要對(duì)影響任務(wù)成功的關(guān)鍵系統(tǒng)、分系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)施可靠性安全性評(píng)估工作，掌握其工作狀態(tài)，同時(shí)對(duì)貨運(yùn)飛船、對(duì)接機(jī)構(gòu)、載人飛船及航天員系統(tǒng)的關(guān)鍵任務(wù)開展風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立評(píng)估工作，有效控制影響任務(wù)成功的風(fēng)險(xiǎn)，制定故障預(yù)案，降低故障對(duì)任務(wù)影響。針對(duì)上述需求，優(yōu)先開展的工作應(yīng)包括:

(1)對(duì)接機(jī)構(gòu)多次交會(huì)對(duì)接在軌可靠性評(píng)估;

(2)貨運(yùn)飛船的任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;

(3)上站載荷的可靠性評(píng)估;

(4)風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立評(píng)估等。

5)重視成本可控性

借鑒美國(guó)航天飛機(jī)項(xiàng)目受經(jīng)費(fèi)影響，被迫取消的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我國(guó)空間站系統(tǒng)為更好的發(fā)揮功效，應(yīng)根據(jù)運(yùn)營(yíng)階段的任務(wù)規(guī)劃明確成本預(yù)算，合理規(guī)劃維修與保障相關(guān)方面工作，以降低空間站運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本管理。為此應(yīng)開展空間站內(nèi)備品備件、地面?zhèn)淦穫浼囊?guī)劃，技術(shù)成熟度及提升，軟件、元器件、零部件的成本可控等問(wèn)題的研究。針對(duì)上述問(wèn)題，優(yōu)先開展的工作應(yīng)包括:

(1)任務(wù)規(guī)劃;

(2)備品備件規(guī)劃;

(3)維修周期設(shè)定;

(4)產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)與提升;

(5)元器件自主可控等。

5 結(jié)論

國(guó)際空間站在運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中注重頂層安全性可靠性工作的策劃和管理，嚴(yán)格進(jìn)行節(jié)點(diǎn)監(jiān)督與控制。我們應(yīng)當(dāng)借鑒其先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，參照我國(guó)民航管理體制，按照制造單位、運(yùn)營(yíng)公司、政府管理機(jī)構(gòu)、相關(guān)專家組及專業(yè)機(jī)構(gòu)的模式對(duì)管理職能進(jìn)行分解細(xì)化，增強(qiáng)空間站設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)各階段的管理控制;同時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮專家組監(jiān)督指導(dǎo)及專業(yè)機(jī)構(gòu)的技術(shù)支撐作用，在工程總體的指導(dǎo)下，盡快開展起安全與任務(wù)保證工作的總體策劃及核心技術(shù)攻關(guān)等一系列工作，為確保空間站的長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全可靠運(yùn)營(yíng)提供全方位的技術(shù)支撐。

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