航天器產(chǎn)品規(guī)范編制研究

張樂　劉寶平

（北京空間科技信息研究所，北京，100086）

航天器產(chǎn)品規(guī)范編制研究

張樂劉寶平

（北京空間科技信息研究所，北京，100086）

文摘：根據(jù)航天器產(chǎn)品的特點(diǎn)，從產(chǎn)品規(guī)范重點(diǎn)章節(jié)的編寫要求與內(nèi)容等方面對如何編制航天器產(chǎn)品規(guī)范作了闡述，對部分內(nèi)容進(jìn)行舉例說明。

航天器；產(chǎn)品規(guī)范；標(biāo)準(zhǔn)編制。

產(chǎn)品規(guī)范是為裝備訂購而規(guī)定訂購對象應(yīng)符合的要求及其符合性判據(jù)等內(nèi)容的一類標(biāo)準(zhǔn)［1］。隨著我國航天產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、型號任務(wù)的迅猛增長，航天器研制部門面臨著多型號并舉、批量化生產(chǎn)的新局面，航天器產(chǎn)品研制也從傳統(tǒng)的訂購模式向更市場化的采購模式轉(zhuǎn)變。為提高科研生產(chǎn)效率，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的工作模式，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)法規(guī)的作用，通過制定產(chǎn)品規(guī)范對產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行固化，有效指導(dǎo)裝備訂購和產(chǎn)品研制。

產(chǎn)品規(guī)范一般主要由產(chǎn)品研制方的技術(shù)人員負(fù)責(zé)編寫，他們中很多人都是第一次編寫標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品規(guī)范的編寫要求理解得不夠深入，沒有站在用戶的角度去考慮問題，標(biāo)準(zhǔn)編寫中常出現(xiàn)內(nèi)容缺失、描述混亂等問題。雖然GJB 0.2－2001《軍用標(biāo)準(zhǔn)文件編制工作導(dǎo)則第2部分：軍用規(guī)范編寫規(guī)定》等標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)［2-3］對規(guī)范類標(biāo)準(zhǔn)如何編寫進(jìn)行了規(guī)定與說明，但它們的規(guī)定較為宏觀，沒有考慮航天器產(chǎn)品工作環(huán)境復(fù)雜、可靠性要求高、測試試驗復(fù)雜等特點(diǎn)，無法有效指導(dǎo)航天器產(chǎn)品規(guī)范的編制，因此有必要根據(jù)航天器產(chǎn)品的特點(diǎn)，開展航天器產(chǎn)品規(guī)范的編制研究，以指導(dǎo)技術(shù)人員更好地編寫標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，從而更好地發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范作用。

產(chǎn)品規(guī)范的格式非常固定，包括6章內(nèi)容：范圍、引用文件、要求、質(zhì)量保證規(guī)定、交貨準(zhǔn)備及說明事項。其中第3章 “要求”和第4章“質(zhì)量保證規(guī)定”是標(biāo)準(zhǔn)的實質(zhì)內(nèi)容，也是決定標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。為指導(dǎo)技術(shù)人員更好地編制產(chǎn)品規(guī)范，使用戶更全面地了解產(chǎn)品，同時考慮產(chǎn)品規(guī)范很多內(nèi)容的描述相對固定的實際情況，根據(jù)航天器產(chǎn)品的特點(diǎn)，筆者主要針對體現(xiàn)航天產(chǎn)品特點(diǎn)的章節(jié)如何編寫進(jìn)行說明。

1　“要求”的編寫內(nèi)容及要求

第3章 “要求”中主要規(guī)定產(chǎn)品的組成、功能、性能、接口、重量、尺寸、功耗、元器件和材料、環(huán)境適應(yīng)性、抗輻照、老煉、電磁兼容性、壽命、安全性、可靠性、接地和隔離、外觀、標(biāo)志等內(nèi)容。需要注意的是，這一章是規(guī)定具體的技術(shù)要求，而不是如何滿足這些要求的方法。

1.1組成

“組成”主要是幫助用戶了解和理解產(chǎn)品。由于不同廠商掌握的技術(shù)不同，在設(shè)計理念、設(shè)計原理等方面存在差異，這種差異直接體現(xiàn)在了產(chǎn)品的組成上。因此，在說明產(chǎn)品的組成時，應(yīng)著眼于產(chǎn)品的功能實現(xiàn)，而不是產(chǎn)品的具體實現(xiàn)，應(yīng)從功能模塊的角度對產(chǎn)品的組成進(jìn)行宏觀描述，最好還能體現(xiàn)不同功能模塊之間的邏輯關(guān)系。對于已經(jīng)形成產(chǎn)品型譜的分系統(tǒng)級以上產(chǎn)品，在描述產(chǎn)品的組成時還應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品型譜中所規(guī)定的產(chǎn)品配置，保證標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品化管理的一致性。

舉例：圖1是星載可見光遙感相機(jī)的組成示意框圖，它不僅給出了相機(jī)的典型組成，同時還對相機(jī)與衛(wèi)星平臺、數(shù)傳系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行了說明，讀者通過圖1可以直觀地了解相機(jī)的組成和工作原理。

圖1　星載可見光遙感相機(jī)組成示意框圖

1.2功能

“功能”是產(chǎn)品的本質(zhì)屬性，與具體實現(xiàn)無關(guān)，是一類產(chǎn)品區(qū)別于其他類型產(chǎn)品的關(guān)鍵。在說明產(chǎn)品的功能時，應(yīng)從產(chǎn)品的主要功能和輔助功能兩個方面進(jìn)行描述。對于產(chǎn)品的主要功能（如相機(jī)的成像功能），應(yīng)從工作原理和工作流程的角度進(jìn)行描述；對于產(chǎn)品的輔助功能 （如相機(jī)的焦距調(diào)整、積分時間調(diào)整等功能），只需要簡單地列舉即可。

1.3性能

“性能”反映產(chǎn)品的質(zhì)量，是決定產(chǎn)品是否滿足用戶要求的關(guān)鍵。產(chǎn)品的性能通過一系列細(xì)化的指標(biāo)項目體現(xiàn)出來，但并不是所有的指標(biāo)項目都需要在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行規(guī)定和量化。在篩選指標(biāo)項目時，應(yīng)選擇那些用戶關(guān)心的、體現(xiàn)產(chǎn)品特點(diǎn)的指標(biāo)項目，同時這些指標(biāo)項目還應(yīng)是反映產(chǎn)品對外性能，且能被檢驗的項目。在規(guī)定具體的指標(biāo)要求時，應(yīng)給出明確的指標(biāo)范圍，對于不能給出明確指標(biāo)要求的項目 （如相機(jī)的分辨率、成像幅寬等），應(yīng)給出確定指標(biāo)要求的計算公式、影響因素或約束條件。

另外，由于產(chǎn)品的形式不同，它們在某些指標(biāo)項目的定義和具體要求上存在差異 （如全色相機(jī)和多光譜相機(jī)的光譜特性，線陣相機(jī)和面陣相機(jī)的視場角），對于這些項目，應(yīng)針對不同形式的產(chǎn)品分別給出具體的要求。同時，還需要在第6章“說明事項”的“分類”一節(jié)中進(jìn)行說明。對于已經(jīng)形成產(chǎn)品型譜的產(chǎn)品，還可將型譜簡表歸納總結(jié)為資料性附錄，以便更全面地說明產(chǎn)品性能。

1.4接口

“接口”指產(chǎn)品的對外接口，一般分為電接口、機(jī)械接口及熱接口。

a）電接口主要包括電源接口和遙測遙控接口。電源接口主要規(guī)定產(chǎn)品的標(biāo)稱電壓以及對浪涌電流、過流保護(hù)等方面的要求；遙測遙控接口主要規(guī)定總線類型、遙控指令類型、遙測參數(shù)格式等內(nèi)容。對于分系統(tǒng)級產(chǎn)品來說，還涉及與其他分系統(tǒng)的接口 （如相機(jī)與數(shù)傳系統(tǒng)的接口、轉(zhuǎn)發(fā)器與天線的接口等），主要規(guī)定通信方式、傳輸速率、幀格式等內(nèi)容。

b）機(jī)械接口主要包括質(zhì)量特性和安裝面。質(zhì)量特性主要規(guī)定產(chǎn)品的質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量、力學(xué)基頻等內(nèi)容；安裝面主要規(guī)定對產(chǎn)品平面度、表面粗糙度等方面的要求。

c）熱接口主要規(guī)定產(chǎn)品的工作溫度范圍、導(dǎo)熱措施、隔熱措施、溫控措施等內(nèi)容。對于工作環(huán)境復(fù)雜的產(chǎn)品，應(yīng)針對艙內(nèi)部分和艙外部分提出不同的熱控要求。

1.5環(huán)境適應(yīng)性

環(huán)境適應(yīng)性是指產(chǎn)品能適應(yīng)什么樣的環(huán)境條件，但對于航天器產(chǎn)品來說，在研制階段是無法把航天器放到真正的空間環(huán)境中去驗證其環(huán)境適應(yīng)性的，實際工作中通過環(huán)境試驗來模擬空間環(huán)境，以驗證產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。在說明產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性時，應(yīng)規(guī)定產(chǎn)品需要進(jìn)行的試驗項目，包括力學(xué)試驗 （涉及沖擊、加速度、正弦振動、隨機(jī)振動等試驗項目）、熱試驗（涉及熱真空、熱循環(huán)、熱平衡等試驗項目）、真空放電試驗等，同時還應(yīng)規(guī)定試驗的條件和量級。另外，對于由多個模塊組成的復(fù)雜產(chǎn)品，由于各模塊經(jīng)歷的空間環(huán)境不同，應(yīng)針對不同的模塊分別進(jìn)行規(guī)定。對于相機(jī)來說，就需要對相機(jī)整體及其各組成模塊分別進(jìn)行力學(xué)試驗、熱試驗等環(huán)境試驗，全方位地驗證其環(huán)境適應(yīng)性。

1.6其他項目

電磁兼容性、可靠性等項目與產(chǎn)品的研制和應(yīng)用密切相關(guān)，雖然已有GJB 151B－2013《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量》、GJB 450A－2004《裝備可靠性工作通用要求》等標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)問題進(jìn)行規(guī)定，但這些標(biāo)準(zhǔn)的要求太通用，無法滿足各類航天器產(chǎn)品的不同要求。在說明這些項目時，應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)對發(fā)射限值、保護(hù)限值、開關(guān)次數(shù)、失效率等方面的內(nèi)容給出定量要求。

重量、尺寸、功耗、壽命、可靠性等項目與航天器任務(wù)需求密切相關(guān)，需要根據(jù)航天器總體設(shè)計和分系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分配，很難給出統(tǒng)一的要求。

在標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)說明哪些具體要求按各型號哪些專用技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。元器件、材料等項目目前已經(jīng)有 QJ 3065.1－1998《元器件選用管理要求》等標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)事宜進(jìn)行了規(guī)定，在說明這些項目時，直接引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可。外觀、標(biāo)志等項目的描述比較固定，可以參考目前已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。

2　“質(zhì)量保證規(guī)定”的編寫內(nèi)容及要求

第4章 “質(zhì)量保證規(guī)定”中主要規(guī)定產(chǎn)品的檢驗分類、檢驗條件、檢驗要求、合格判據(jù)、檢驗方法等內(nèi)容。

2.1鑒定檢驗和交收檢驗

航天器產(chǎn)品的檢驗分為鑒定檢驗和交收檢驗。鑒定檢驗在產(chǎn)品研制階段進(jìn)行，一般需要對第3章 “要求”中規(guī)定的所有項目進(jìn)行檢驗。交收檢驗在產(chǎn)品驗收階段進(jìn)行，相比于鑒定檢驗，交收檢驗的項目會少一些，這主要是因為某些項目 （如過激勵要求、沖擊試驗等）的檢驗方法帶有一定的破壞性，會對產(chǎn)品造成不可修復(fù)的損傷。另外，當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計余量很大或繼承性很好時，某些項目 （如微放電試驗、功率耐受試驗等）也可以不進(jìn)行交收檢驗。

在編寫這部分內(nèi)容時，應(yīng)根據(jù)各產(chǎn)品研制的實際情況確定各階段需要進(jìn)行的檢驗項目。除此之外，在說明產(chǎn)品的檢驗要求時，還應(yīng)對檢驗對象進(jìn)行規(guī)定。航天行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的要求非常高，每套 （臺）上天的設(shè)備都必須進(jìn)行嚴(yán)格的交收檢驗。而鑒定檢驗主要針對新研制的產(chǎn)品以及設(shè)計、裝配發(fā)生重大變化而重新生產(chǎn)的產(chǎn)品，成熟產(chǎn)品不需要再進(jìn)行鑒定檢驗。對于交收檢驗來說，還需要規(guī)定合格判據(jù)，考慮到航天產(chǎn)品研制難度較大，存在讓步接收等情況，合格判據(jù)不宜寫得太死。

2.2檢驗方法

“檢驗方法”一節(jié)需要對第3章 “要求”中涉及的除 “組成”和 “功能”以外的所有項目的檢驗方法進(jìn)行規(guī)定。對于性能指標(biāo)項目，其檢驗方法一般包括4部分內(nèi)容：測試原理、測試示意框圖、測試步驟和數(shù)據(jù)處理。其中，“測試原理”應(yīng)說明測試的理論依據(jù)；“測試示意框圖”應(yīng)說明測試系統(tǒng)如何搭建以及被測產(chǎn)品與測試系統(tǒng)之間的連接關(guān)系；“測試步驟”應(yīng)說明檢驗工作具體是如何開展的，需要測量和記錄哪些物理量；“數(shù)據(jù)處理”應(yīng)明確需要計算的物理量，并給出相關(guān)計算公式。對于某些測試項目 （如轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入輸出特性測試等），還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、繪制關(guān)系曲線等其他數(shù)據(jù)處理操作。

對于同一個性能指標(biāo)項目來說 （如相機(jī)的調(diào)制傳遞函數(shù)測試），由于測試條件、測試精度等方面差異，采用不同的測試方法往往會得到不同的測試結(jié)果，而性能指標(biāo)的測試結(jié)果又直接關(guān)系到產(chǎn)品的驗收通過與否，因此測試方法的選擇就顯得尤為重要。當(dāng)某一個性能指標(biāo)項目存在多種測試方法時，應(yīng)對這些測試方法進(jìn)行對比分析，選擇產(chǎn)品研制方和用戶共同認(rèn)可的唯一方法寫入標(biāo)準(zhǔn)，避免因測試方法不同而引起糾紛。

對于環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性、老煉等項目，目前已經(jīng)有了相關(guān)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，如QJ 2630《衛(wèi)星組件空間環(huán)境試驗方法》、GJB 151B－2013《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量》和QJ 908B－2012《電子產(chǎn)品老煉試驗條件》等，這些標(biāo)準(zhǔn)對各類產(chǎn)品具有通用性。因此，在編寫這部分內(nèi)容時，如果產(chǎn)品沒有特殊要求，應(yīng)盡可能引用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。

壽命、可靠性、安全性等項目對檢驗條件的要求較高，由于研制經(jīng)費(fèi)和研制周期的限制，在實際型號研制過程中很難通過測試、試驗等手段進(jìn)行檢驗，一般都是通過審查相關(guān)設(shè)計報告的方式來確認(rèn)在產(chǎn)品設(shè)計和研制過程中是否有相應(yīng)的保障措施。

對于其他項目，一般都是通過數(shù)字多用表、量具、衡器直接測量 （如搭接電阻、尺寸、安裝面、重量等），相對來說比較簡單，在編寫這部分內(nèi)容時，簡單地說明用哪些測試儀器及設(shè)備測量產(chǎn)品的哪些參數(shù)即可。

3　第6章 “說明事項”的編寫內(nèi)容及要求

“說明事項”一章需要重點(diǎn)關(guān)注 “分類”和“訂購文件中應(yīng)明確的內(nèi)容”這兩節(jié)的寫法?！胺诸悺辈皇菍懏a(chǎn)品的所有分類，而是寫標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的分類要素和分類形式，不同形式產(chǎn)品的性能指標(biāo)不同，需要分別提要求?！坝嗁徫募袘?yīng)明確的內(nèi)容”主要是列舉標(biāo)準(zhǔn)中未明確規(guī)定的內(nèi)容，包括引用文件的版本、第3章中沒有給出明確指標(biāo)要求的項目等內(nèi)容，這些內(nèi)容需要在產(chǎn)品訂購合同中進(jìn)行補(bǔ)充說明。另外，如果產(chǎn)品在安裝、使用過程中有什么注意事項，也可以寫在“說明事項”一章中。

經(jīng)過近50年的發(fā)展，我國的航天器研制取得了巨大進(jìn)步，覆蓋了通信、遙感、導(dǎo)航、載人、深空探測等領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)是一個行業(yè)規(guī)范化的標(biāo)志，是一個國家軟實力的體現(xiàn)。隨著高分辨率對地觀測系統(tǒng)、空間基礎(chǔ)設(shè)施等國家重大專項的啟動和整星出口國際合作項目的增多，為規(guī)范航天器產(chǎn)品研制和提高產(chǎn)品質(zhì)量，需要通過產(chǎn)品規(guī)范管理好采購和驗收這兩個用戶最關(guān)注的環(huán)節(jié)。

標(biāo)準(zhǔn)的編制質(zhì)量直接決定了標(biāo)準(zhǔn)的使用效果，本文對如何編制航天器產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行了說明，從通用性的角度讓技術(shù)人員對產(chǎn)品規(guī)范的編制有了直觀的認(rèn)識。但考慮到航天器產(chǎn)品的多樣性和復(fù)雜性，在實際編制過程中，技術(shù)人員還需要根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)具體問題具體分析，從而有效地提高標(biāo)準(zhǔn)的編制質(zhì)量，讓標(biāo)準(zhǔn)更好地為型號研制服務(wù)。

［1］程旭輝．GJB 0《軍用標(biāo)準(zhǔn)文件編制工作導(dǎo)則》實施指南 ［M］．北京：國防工業(yè)出版社，2001-11.

［2］王一帆．編寫國家軍用標(biāo)準(zhǔn) （規(guī)范類）應(yīng)注意的問題 ［J］．機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2004（7）.

［3］陳筱嫻．編寫軍用通信產(chǎn)品規(guī)范重點(diǎn)章節(jié)應(yīng)注意的問題 ［J］．中國標(biāo)準(zhǔn)化，2013（3）.

張樂 （1985年—），男，碩士，工程師，專業(yè)方向：航天器及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化。