衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性的概念解析

趙海濤 遇今 胡太彬 熊笑

（1北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

（2中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100094）

衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性的概念解析

趙海濤1遇今2胡太彬1熊笑1

（1北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

（2中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100094）

針對(duì)衛(wèi)星維修性、測(cè)試性和保障性工作中存在的概念不清、內(nèi)涵不明、工作內(nèi)容不確定等問(wèn)題，在維修性、測(cè)試性、保障性的通用定義和要求基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星產(chǎn)品特點(diǎn)，分析了衛(wèi)星維修性、測(cè)試性和保障性的概念和內(nèi)涵，探討了有關(guān)概念間的聯(lián)系與區(qū)別，明確了維修性設(shè)計(jì)、測(cè)試性設(shè)計(jì)和保障性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。分析表明：衛(wèi)星維修性設(shè)計(jì)重點(diǎn)是在軌維修性，兼顧地面需求；衛(wèi)星測(cè)試性和測(cè)試、測(cè)試覆蓋性概念不同但又有關(guān)聯(lián)，衛(wèi)星測(cè)試性設(shè)計(jì)重點(diǎn)是故障診斷策略和機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT）設(shè)計(jì)；衛(wèi)星保障性旨在保證在軌連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，保障性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是提高產(chǎn)品可用時(shí)間和連續(xù)工作時(shí)間，降低對(duì)保障資源的需求。

衛(wèi)星；維修性；測(cè)試性；保障性

1 引言

眾所周知，裝備的通用質(zhì)量特性包括可靠性、安全性、維修性、測(cè)試性、保障性、環(huán)境適應(yīng)性等。這些質(zhì)量特性是裝備戰(zhàn)備完好性和任務(wù)成功性的保證，并對(duì)裝備效能產(chǎn)生決定性影響。國(guó)外多年的裝備發(fā)展歷程表明，通用質(zhì)量特性差的裝備即使具有很高的性能，也很難形成有效的戰(zhàn)斗力［1］。

衛(wèi)星是一種較為特殊的裝備，長(zhǎng)壽命衛(wèi)星一般都具有一次發(fā)射、長(zhǎng)期使用、不可返回維修等特點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，衛(wèi)星工程中比較重視可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性以及測(cè)試和測(cè)試覆蓋性工作，但較少提及維修性和測(cè)試性，極少提及保障性。然而，由于“維修性、測(cè)試性、保障性”設(shè)計(jì)不充分問(wèn)題導(dǎo)致的衛(wèi)星在軌異常卻并不鮮見(jiàn)。例如，我國(guó)某衛(wèi)星曾因故障虛警導(dǎo)致衛(wèi)星進(jìn)入安全模式，用戶服務(wù)中斷近2天。

NASA和ESA在20世紀(jì)八九十年代先后制定了空間系統(tǒng)的維修性、測(cè)試性標(biāo)準(zhǔn)，例如NHB 5300.4（1E）－87《空間系統(tǒng)維修性大綱要求》、ESA PSS－01－50（1）－91《歐洲航天局空間系統(tǒng)維修性要求》等。在國(guó)外航天器研制中，伴隨裝備維修性、測(cè)試性、保障性技術(shù)的發(fā)展，自主故障診斷、健康管理等維修性、測(cè)試性有關(guān)技術(shù)逐步應(yīng)用，例如綜合健康管理技術(shù)應(yīng)用于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、“國(guó)際空間站”任務(wù)等。

我國(guó)在20世紀(jì)90年代制定了裝備維修性、測(cè)試性、保障性的頂層標(biāo)準(zhǔn)，并于2000年前后針對(duì)航天產(chǎn)品制定了維修性保證要求和測(cè)試性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。然而，衛(wèi)星研制中對(duì)“維修性、測(cè)試性、保障性”尚未普遍形成正確的理解和認(rèn)識(shí)。不少設(shè)計(jì)人員認(rèn)為衛(wèi)星沒(méi)有在軌維修性，并將衛(wèi)星的測(cè)試性與測(cè)試覆蓋性、衛(wèi)星的保障性與貯存和運(yùn)輸保障等同起來(lái)，這些不恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí)不利于“維修性、測(cè)試性、保障性”工作的開(kāi)展。

近年來(lái)，隨著通用質(zhì)量特性越來(lái)越受到用戶的重視，衛(wèi)星“維修性、測(cè)試性、保障性”逐漸從潛在需求成為明確要求，開(kāi)展維修性、測(cè)試性、保障性設(shè)計(jì)已成為提高衛(wèi)星質(zhì)量和用戶滿意度的重要工作。本文以“維修性、測(cè)試性、保障性”的通用定義和要求為基礎(chǔ)，結(jié)合衛(wèi)星特點(diǎn)，對(duì)衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性的內(nèi)涵和設(shè)計(jì)要素進(jìn)行了分析，澄清了一些概念，給出了衛(wèi)星產(chǎn)品維修性、測(cè)試性和保障性應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)要求。

2 衛(wèi)星“維修性、測(cè)試性、保障性”的基本概念

2.1 維修性

1）衛(wèi)星維修性定義

維修性的傳統(tǒng)定義［2］原則上適用衛(wèi)星，即衛(wèi)星的維修性是衛(wèi)星在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。對(duì)于衛(wèi)星而言，“規(guī)定的條件”包括衛(wèi)星發(fā)生故障時(shí)的星地運(yùn)行狀態(tài)，空間環(huán)境條件和故障處理所需人員、設(shè)備設(shè)施、技術(shù)資料等資源；“規(guī)定的時(shí)間”是對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)品故障修復(fù)時(shí)間的量化要求，反映了衛(wèi)星維修的水平；“規(guī)定的程序和方法”是指衛(wèi)星故障處理的具體流程、步驟和具體的指令。

2）在軌維修性

傳統(tǒng)上一般認(rèn)為衛(wèi)星是不可維修產(chǎn)品。這是由于衛(wèi)星一旦入軌飛行執(zhí)行任務(wù)，不可能像地面裝備那樣在發(fā)生故障后可以在現(xiàn)場(chǎng)或返廠修理。但是，在維修性工程中，并非只有返廠修理才算維修，地面裝備在使用現(xiàn)場(chǎng)更換故障單元和戰(zhàn)場(chǎng)搶修都屬于維修工作。在這一點(diǎn)上，衛(wèi)星在軌故障后通過(guò)地面進(jìn)行切換備份恢復(fù)或進(jìn)入安全模式后系統(tǒng)重構(gòu)等與地面裝備的維修并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，這些都屬于維修范疇。

此外，衛(wèi)星在軌運(yùn)行管理中也不乏預(yù)防性維修的例子。例如，某衛(wèi)星的紅外地球敏感器由于自主干擾保護(hù)功能異常，為確保衛(wèi)星安全，地面測(cè)控系統(tǒng)增加了衛(wèi)星地影期干擾保護(hù)的遙控作業(yè)，在每次進(jìn)入地影期前，由地面指令將被干擾的探頭信息剔除，以保證衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定。

再者，當(dāng)前衛(wèi)星正朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，星上越來(lái)越多的功能通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，通過(guò)軟件上注功能可實(shí)現(xiàn)某些在軌軟故障的修復(fù)。

因此，衛(wèi)星在軌具有可維修的特點(diǎn)，在軌維修性設(shè)計(jì)屬于衛(wèi)星設(shè)計(jì)的必要內(nèi)容。

3）地面維修性

與地面裝備不同，衛(wèi)星是在地面環(huán)境中研制、在空間環(huán)境中使用，衛(wèi)星在空間中的壽命剖面和在地面研制階段的壽命剖面完全不同。因此，衛(wèi)星在軌維修和地面維修的需求差異很大。但這不能說(shuō)衛(wèi)星沒(méi)有地面維修問(wèn)題。從全生命周期看，整星在地面需經(jīng)歷總裝集成測(cè)試及發(fā)射場(chǎng)測(cè)試過(guò)程，這一過(guò)程必然涉及總裝操作和質(zhì)量問(wèn)題處理引發(fā)的拆裝、修復(fù)問(wèn)題。因此，衛(wèi)星維修性要求應(yīng)當(dāng)反映地面維修需求。

與在軌維修相比，衛(wèi)星地面維修只有修復(fù)性維修，包括拆除與更換設(shè)備、更換模塊、重新加工/焊接/組裝等工作，沒(méi)有預(yù)防性維修。

與地面裝備相比，衛(wèi)星維修性設(shè)計(jì)特性首先是面向在軌使用需求，而且長(zhǎng)壽命衛(wèi)星的地面加電時(shí)間與在軌運(yùn)行時(shí)間相比要短暫的多。因此，傳統(tǒng)的適用地面裝備的維修性設(shè)計(jì)要求不一定適用衛(wèi)星，需要進(jìn)行剪裁。

2.2 測(cè)試性

1）衛(wèi)星測(cè)試性定義

測(cè)試性的傳統(tǒng)定義［2］適用衛(wèi)星，即衛(wèi)星的測(cè)試性是指衛(wèi)星能及時(shí)、準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降程度），并隔離其內(nèi)部故障的一種能力。

對(duì)于衛(wèi)星而言，“及時(shí)、準(zhǔn)確”體現(xiàn)了對(duì)在軌實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷策略的要求，“隔離其內(nèi)部故障”體現(xiàn)了對(duì)在軌故障定位能力的要求。

2）測(cè)試性與測(cè)試覆蓋性的區(qū)別

測(cè)試性與測(cè)試覆蓋性是兩個(gè)不同的概念。表1給出了兩者的主要區(qū)別。

表1 測(cè)試性與測(cè)試覆蓋性的主要區(qū)別Table 1 Main differences between testability and test items coverage

3）在軌測(cè)試性、地面測(cè)試性和地面測(cè)試

從在軌使用看，為保證衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行的能力，必須能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控衛(wèi)星工作狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并定位，從而快速進(jìn)行故障處理和恢復(fù)。衛(wèi)星在軌故障只能通過(guò)遙測(cè)數(shù)據(jù)判斷和星上自主故障診斷，作為長(zhǎng)期運(yùn)行需求，顯然衛(wèi)星在軌測(cè)試性是衛(wèi)星測(cè)試性工作的重點(diǎn)。衛(wèi)星故障檢測(cè)、隔離和恢復(fù)（Fault Detection，Isolation and Recovery，F(xiàn)DIR）技術(shù)在國(guó)內(nèi)外航天器中的應(yīng)用越來(lái)越廣也充分說(shuō)明了這一點(diǎn)［3－5］。

從研制過(guò)程看，為了充分驗(yàn)證整星各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并在地面測(cè)試過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)與定位衛(wèi)星故障，需要整星和單機(jī)具有充分的外部測(cè)試能力，因此，地面測(cè)試性也可以作為衛(wèi)星測(cè)試性要求的一部分。

從與地面測(cè)試的關(guān)系看，測(cè)試性設(shè)計(jì)的輸出是測(cè)試點(diǎn)布局、測(cè)試參數(shù)、故障診斷策略等等，這些設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行測(cè)試覆蓋性分析，并在地面測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行驗(yàn)證?？梢?jiàn)，地面測(cè)試是測(cè)試性驗(yàn)證的一種手段。

2.3 保障性

1）衛(wèi)星保障性定義

保障性是裝備及其保障資源組合成的裝備系統(tǒng)的屬性，在僅討論衛(wèi)星的前提下，衛(wèi)星的保障性可定義為：衛(wèi)星的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足規(guī)定的壽命期內(nèi)在軌連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行要求的能力。其中，“設(shè)計(jì)特性”可分為與故障有關(guān)的維修保障特性和與使用有關(guān)的使用保障特性。維修保障特性一般體現(xiàn)為可靠性、維修性和測(cè)試性，顯然，可靠性高、維修性和測(cè)試性好，衛(wèi)星就有更好保障。使用保障特性一般體現(xiàn)為在軌維持操作頻度和對(duì)人力物力等保障資源的需求程度。衛(wèi)星的“計(jì)劃的保障資源”主要是指在軌使用和維修有關(guān)的技術(shù)資料，以及必要條件下的人力與設(shè)備資源。此外，衛(wèi)星的保障性面向在軌使用和維修過(guò)程，強(qiáng)調(diào)在軌運(yùn)行的連續(xù)、穩(wěn)定。

2）在軌保障性

衛(wèi)星在軌保障可以分為在軌使用保障和在軌維修保障。在軌使用保障性即通過(guò)衛(wèi)星任務(wù)分析、軌道設(shè)計(jì)、載荷產(chǎn)品特性設(shè)計(jì)等降低衛(wèi)星在軌維持操作的次數(shù)、時(shí)間和對(duì)維護(hù)資源的需求，并制定合理、高效的在軌使用策略。在軌維修保障性即通過(guò)衛(wèi)星可靠性、維修性、測(cè)試性設(shè)計(jì)，降低衛(wèi)星在軌故障率、提高衛(wèi)星任務(wù)持續(xù)時(shí)間、降低對(duì)維修資源的需求，并制定充分的在軌故障預(yù)案。

3）地面保障性

從使用需求看，保障性是面向衛(wèi)星在軌使用和維修的衛(wèi)星保障設(shè)計(jì)特性和保障資源的集合，與衛(wèi)星交付用戶前經(jīng)歷的地面測(cè)試過(guò)程無(wú)關(guān)。但是，按進(jìn)度完成出廠和發(fā)射場(chǎng)總裝測(cè)試是衛(wèi)星順利發(fā)射與交付用戶的前提，這些過(guò)程對(duì)于衛(wèi)星承制方是比較關(guān)鍵的，因此在討論衛(wèi)星的保障性要求時(shí)，也可以包含交付前的過(guò)程。

為了保證地面保障性工作的效率和效果，應(yīng)區(qū)別正常的地面研制保障工作。衛(wèi)星承制方地面保障性工作的重點(diǎn)是通過(guò)保障性設(shè)計(jì)降低地面測(cè)試過(guò)程中的保障資源需求，并針對(duì)一些特殊產(chǎn)品進(jìn)行保障資源規(guī)劃，例如蓄電池使用保障策略、備件要求等。

2.4 小結(jié)

根據(jù)以上對(duì)衛(wèi)星“維修性、測(cè)試性、保障性”定義和內(nèi)涵的分析，總結(jié)正確的理解和常見(jiàn)不恰當(dāng)認(rèn)識(shí) 如表2所示。

表2 衛(wèi)星“維修性、測(cè)試性和保障性”概念的理解Table 2 Understandings of satellites maintainability，testability and supportability

3 衛(wèi)星“維修性、測(cè)試性、保障性”設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1 維修性設(shè)計(jì)

維修性設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)實(shí)施維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，使衛(wèi)星的維修性滿足要求。維修性的定量要求一般是維修時(shí)間，定性要求一般包括在軌故障恢復(fù)能力、可達(dá)性、互換性等。

以往工作中，衛(wèi)星等航天器維修性設(shè)計(jì)主要借鑒地面產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)［6－7］。根據(jù)前文定義，衛(wèi)星維修性設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮在軌維修性設(shè)計(jì)、兼顧地面維修需求。因此，需要研究提出在軌維修性設(shè)計(jì)要素，并對(duì)傳統(tǒng)維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行適用性分析，剔除與衛(wèi)星特點(diǎn)不符的內(nèi)容。據(jù)此，衛(wèi)星維修性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下。

（1）在軌可維護(hù)性設(shè)計(jì)。即衛(wèi)星在軌發(fā)生故障后，應(yīng)具備可修復(fù)性。例如：軟件故障可以通過(guò)地面上注數(shù)據(jù)對(duì)故障模塊進(jìn)行修改或替換；通過(guò)遙控指令可以禁止或使能某個(gè)軟件功能模塊等。

（2）在軌故障恢復(fù)策略。即對(duì)在軌故障的處理方式、恢復(fù)程序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能縮短恢復(fù)時(shí)間。例如：產(chǎn)品復(fù)位、加斷電或切機(jī)的應(yīng)用條件，產(chǎn)品加斷電的順序，衛(wèi)星進(jìn)入安全模式后的系統(tǒng)重構(gòu)策略等。

（3）防差錯(cuò)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的原則包括：在設(shè)計(jì)上杜絕出錯(cuò)的可能性；采用容錯(cuò)技術(shù)，即使有差錯(cuò)發(fā)生，也會(huì)提示或告警；安裝時(shí)容易發(fā)生差錯(cuò)的零部件，從結(jié)構(gòu)上加以限制，或有明顯的防止差錯(cuò)識(shí)別標(biāo)記；對(duì)可能出現(xiàn)誤操作的零件、組件、部件設(shè)置明顯的防錯(cuò)標(biāo)志等。

（4）標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和互換性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的原則包括：在滿足要求的條件下，將產(chǎn)品的變化限制到最小范圍；產(chǎn)品間在實(shí)體上、功能上能夠相互替換；產(chǎn)品設(shè)計(jì)為單獨(dú)分離的，具有相對(duì)獨(dú)立功能的結(jié)構(gòu)體等。

（5）簡(jiǎn)化維修和操作設(shè)計(jì)。例如：盡量設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)便而可靠的調(diào)整機(jī)構(gòu)，以便于排除因磨損或漂移等原因引起的常見(jiàn)故障，避免或減少互相牽連的反復(fù)調(diào)校。

（6）可達(dá)性設(shè)計(jì)。例如：產(chǎn)品檢查、拆裝（路徑）應(yīng)有很好的可達(dá)性。

（7）維修安全設(shè)計(jì)。例如：在拆卸、更換、測(cè)試或檢驗(yàn)過(guò)程中不引發(fā)安全性危險(xiǎn)；使操作與維修人員避免高壓、高壓放電、高溫、低溫、銳利的邊緣和尖物、輻射和化學(xué)污染等危害。

（8）人素工程設(shè)計(jì)。例如：采取措施將使用和維修操作環(huán)境的噪聲、振動(dòng)、溫度、濕度和電磁輻射控制在規(guī)定的可接受水平之內(nèi)，否則對(duì)使用和維修人員提供防護(hù)措施等。

3.2 測(cè)試性設(shè)計(jì)

測(cè)試性設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)實(shí)施測(cè)試性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，使衛(wèi)星的測(cè)試性滿足要求。測(cè)試性的定量要求一般是故障檢測(cè)率、故障隔離率和虛警率，定性要求一般包括在軌故障檢測(cè)能力、故障定位能力等。測(cè)試性設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)支持在軌故障診斷和故障恢復(fù)，對(duì)于具有維修性需求、一旦發(fā)生故障對(duì)整星造成嚴(yán)重影響的產(chǎn)品必須開(kāi)展測(cè)試性設(shè)計(jì)。

測(cè)試性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，近年來(lái)發(fā)展的故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)的重要基礎(chǔ)就是測(cè)試性設(shè)計(jì)［8－9］。以往工作中，衛(wèi)星實(shí)際開(kāi)展了一些測(cè)試性相關(guān)工作，例如遙測(cè)設(shè)計(jì)、自主故障診斷設(shè)計(jì)等，但并未從測(cè)試性工程角度進(jìn)行系統(tǒng)的策劃與實(shí)施。分析提出衛(wèi)星測(cè)試性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下。

（1）固有測(cè)試性設(shè)計(jì)。固有測(cè)試性設(shè)計(jì)的目的是使硬件便于故障檢查和隔離，包括合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)內(nèi)部診斷配置方案的選擇兩方面內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則包括：功能與結(jié)構(gòu)的合理劃分，測(cè)試的可觀測(cè)和可控性，優(yōu)先選擇內(nèi)部結(jié)構(gòu)和故障模式已知的集成電路等。內(nèi)部診斷配置方案包括機(jī)內(nèi)測(cè)試（Built－in Test，BIT）配置方案、性能監(jiān)測(cè)方案、在軌健康管理系統(tǒng)等。

（2）測(cè)試點(diǎn)和診斷策略設(shè)計(jì)。包括遙測(cè)資源分配、傳感器選擇、測(cè)試點(diǎn)位置確定、診斷策略確定、故障可檢測(cè)性分析等工作。

（3）故障診斷詳細(xì)設(shè)計(jì)。這部分工作是對(duì)系統(tǒng)診斷方案的具體實(shí)現(xiàn)。其中，BIT詳細(xì)設(shè)計(jì)包括確定BIT類型和工作模式，具體的測(cè)試對(duì)象、測(cè)試方法、故障判據(jù)，防止虛警設(shè)計(jì)以及BIT軟硬件設(shè)計(jì)。性能監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)蓄電池、推進(jìn)系統(tǒng)等非電產(chǎn)品，通過(guò)配置傳感器進(jìn)行性能或狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)一步進(jìn)行性能預(yù)測(cè)。

（4）外部診斷設(shè)計(jì)。外部診斷是利用外部測(cè)試設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)和半自動(dòng)測(cè)試、人工測(cè)試等手段進(jìn)行故障檢測(cè)與隔離。外部診斷設(shè)計(jì)包括測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)（位置、特性、用途、安全性）、診斷程序設(shè)計(jì)和與外部測(cè)試設(shè)備的兼容性設(shè)計(jì)等。

（5）其它測(cè)試性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在測(cè)試性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中有很多通用的測(cè)試性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則［10］，衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)試性設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)借鑒這些通用準(zhǔn)則，將其中適用的準(zhǔn)則作為衛(wèi)星設(shè)計(jì)要求的一部分。

3.3 保障性設(shè)計(jì)

目前保障性設(shè)計(jì)沒(méi)有專門的規(guī)范性的或通用的方法、準(zhǔn)則［11－12］，一般認(rèn)為保障性設(shè)計(jì)是通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)、維修性設(shè)計(jì)、測(cè)試性設(shè)計(jì)等途徑，提高產(chǎn)品可用時(shí)間和連續(xù)工作時(shí)間，降低對(duì)使用和維修保障資源的需求，達(dá)到滿足保障性要求的目的。根據(jù)保障性內(nèi)涵，衛(wèi)星保障性設(shè)計(jì)的原則包括：

（1）使用保障設(shè)計(jì)。盡可能減少衛(wèi)星使用過(guò)程中的維護(hù)工作，尤其是影響衛(wèi)星任務(wù)連續(xù)性的維護(hù)工作；優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品在軌使用策略，降低對(duì)地面保障資源（測(cè)控站、測(cè)量船等）的需求，提高易用性；兼容現(xiàn)有地面運(yùn)控、測(cè)控保障設(shè)備、設(shè)施，降低對(duì)專用保障設(shè)備的需求。

（2）維修保障設(shè)計(jì)。衛(wèi)星在軌運(yùn)行應(yīng)具備一定的自保障能力，例如故障自恢復(fù)、系統(tǒng)重構(gòu)、自主運(yùn)行能力，減少對(duì)地面保障資源的依賴；影響衛(wèi)星任務(wù)的在軌故障應(yīng)按最快恢復(fù)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

“維修性、測(cè)試性、保障性”是衛(wèi)星通用質(zhì)量特性的重要組成部分，正確理解衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性的概念和內(nèi)涵，認(rèn)識(shí)衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，是有效開(kāi)展相關(guān)工作的基礎(chǔ)。盡管衛(wèi)星在軌不能像地面產(chǎn)品那樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或返廠修理，但衛(wèi)星同樣有在軌維修性，并需要開(kāi)展在軌維修性設(shè)計(jì)；衛(wèi)星的測(cè)試性和測(cè)試、測(cè)試覆蓋性是不同的概念，但三者又有關(guān)聯(lián)，故障診斷策略和BIT設(shè)計(jì)是衛(wèi)星測(cè)試性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)；保障性取決于衛(wèi)星設(shè)計(jì)和保障資源，衛(wèi)星保障性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是提高產(chǎn)品可用時(shí)間和連續(xù)工作時(shí)間，降低對(duì)使用和維修保障資源的需求。衛(wèi)星維修性、測(cè)試性、保障性設(shè)計(jì)的具體方法和準(zhǔn)則需要結(jié)合工程實(shí)踐不斷提煉與完善。

（

）

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（編輯：張小琳）

Concepts of Maintainability，Testability and Supportability of Satellite

ZHAO Haitao1YU Jin2HU Taibin1XIONG X iao1
（1Beijing Institute of Spacecraft System Engineering，Beijing 100094，China）
（2China Academy of Space Technology，Beijing 100094，China）

At present，satellite maintainability，testability and supportability are not clearly defined.According to the general definition of maintainability，testability and supportability，considering the characteristics of satellite，the concepts and connotations of satellite maintainability，testability and supportability are analyzed.The relations and differences between the concepts are discussed and the main design contents are defined.According to the analysis results，maintainability design is consider mainly on orbit maintenances，along with the ground maintenances requirements.Test，testability and test items coverage are different concepts.Testability design focuses on diagnostic strategy and BIT（built－in test）design.Supportability of satellite is designed to ensure the capability of continuous and stable operation on orbit，and supportability design is to improve mainly the available time and to reduce the demands for support resources.

satellite；maintainability；testability；supportability

V423.4

A

10.3969/j.issn.1673－8748.2016.05.019

2016－07－15；

2016－08－01

趙海濤，男，高級(jí)工程師，從事航天器可靠性、可用性工作。Email：zhtsailor@163.com。