美国卫星公用平台采办模式研究

（中国航天标准化与产品保证研究院质量所，北京 100071）

1 引言

卫星作为资源投入大、研制风险高、投产数量少、需求变化多的高新技术产品，由于难以进行重复批量生产，其产业化、规模化发展一度受到严重制约。20世纪70年代，世界主流卫星制造商将卫星中的公用服务保障系统独立出来，开展通用化研发，逐渐形成卫星公用平台的研发理念。在此理念推动下，美欧等航天发达国家的主要卫星供应商先后开发研制了多个卫星公用平台系列，如洛克希德-马丁公司的LM 系列平台等，都取得了巨大的经济效益和社会效益，如今已成为美国航天公司实现卫星研制产业化发展的重要基础［1-4］。

为了给用户制定满意、准确的卫星公用平台选用和采购方案，快速形成满足用户需求的卫星型号或新型卫星平台，美国国家航空航天局（NASA）于1997年10月在戈达德航天飞行中心（GSFC）成立了航天器快速发展办公室（Rapid Spacecraft Development Office，RSDO），从而为NASA 及美国其他科研机构乃至产业界的卫星项目提供优质、高效的航天产品咨询服务［5］。

本文主要介绍了RSDO 成立的背景和职能，分析了其卫星公用平台目录的主要内容与特点，阐述了RSDO 对卫星公用平台目录的管理与应用模式。本文可为我国航天领域开展卫星公用平台产品体系建设工作提供参考。

2 RSDO 成立背景及职能

RSDO 是NASA 为用户提供航天产品选用和采购咨询的专业机构，其主要业务是以全球各主流卫星供应商的现货卫星公用平台为基础，构建并应用完善、高效的航天产品管理信息平台和卫星公用平台信息数据库，为用户提供货现货卫星公用平台选用、采购的总体方案和具体实施途径；同时，整合相关平台信息和技术资源，及时满足美国军事和商业需求的空间力量，以此提升美国太空实力的快速响应性，满足美国太空竞争优势的需要。

目前，RSDO 作为卫星采办项目的咨询服务机构，通过不断更新卫星公用平台目录，搭建高效的信息化平台，应用快速订单系统等措施，为用户提供卫星采办项目的咨询服务。通过为航天产品客户提供高效、经济和可靠的卫星公用平台选购方案，RSDO不仅满足了用户的不同任务要求，还为客户提供了采购方案等必要信息，指导客户明确了解此类方案满足任务需求的可实现性，从而缩短了卫星的研制周期，降低了卫星的研制成本，提高了产品的质量与可靠性，有力地推动了卫星公用平台的多任务采购应用，为卫星公用平台的产业化、规模化研发生产创造了有利条件。

RSDO 对自身职能的定位是：管理和提供动态的、多用途的航天器采购方案，根据需求和产品价格指导用户签订合同以及合同的竞标，帮助用户快速、灵活地采购航天器系统和单机［5］。

为了快速、高效地实施卫星项目采办过程，RSDO 鼓励客户在选择卫星公用平台之前，尽可能地确定卫星有效载荷及其相关设备。RSDO 实施卫星采办程序（从需求提出到确定订单）通常需要持续60～120天，这比传统的采办程序（1年以上）缩短了很多。缩短采办时间后，RSDO 可以把更多的时间和精力投入到新产品开发和完善需求的工作中，减少因需求变化而造成的项目延期，从而有效地降低项目风险。不仅如此，通过航天器快速采办方法，RSDO 大多选择经过在轨验证的卫星公用平台，不需要较大改动，订单交付周期平均仅为24～36 个月，在总装测试和交付之后可直接发射入轨。以上两点正是此种采办方法能够显著提高采办效率，缩短任务周期的主要原因［6］。

在采办过程中，RSDO 提供给客户的都是经过实际在轨验证的卫星公用平台（具体性能可根据任务进行调整），并且所有的供应商都在航天器制造和过程控制（ISO-9001）领域里具有丰富的成功经验。这种方式不仅可以有效降低卫星研制的技术风险，而且还可以将更多的技术资源集中到特定任务需要的补充研发工作中，为提高航天器的可靠性和航天任务的成功率提供了有利条件。在整个采办过程中，政府能够接触到所有项目文档，并且可以深入了解产品的整个交付过程［7］。

目前，RSDO 运用《快速-Ⅲ》卫星公用平台目录（Rapid-Ⅲ），可以在60～120天内挑选出合适的卫星公用平台。《快速-Ⅲ》卫星公用平台目录，包括卫星公用平台的制造和测试、有效载荷的集成和测试、发射场建设支持、早期在轨运行支持和在轨接收等服务内容。客户可以根据具体订单对标准合同条款进行适当调整，详细的调整内容需要客户与RSDO沟通后才能确定。通过信息申请书（Requests for Information，RFI）和出价申请书（Requests for Offer，RFO），RSDO 能够帮助客户完成有关航天器研究和采办的市场调研。只有客户提供了完整的RFI和RFO，RSDO 才能根据客户需求从《快速-Ⅲ》目录中查询相应任务的报价，并提供给客户。目前，RSDO 仅向非NASA 用户收取少量费用［8-9］。

RSDO 的关键工作都是由航天领域内具有丰富经验的专业人士承担。例如，目前RSDO 的执行副主任Art Unger先生在航天器设计与发展领域具有31年的工作经验，曾参与过多个航天科研项目，并担任重要职务。又如，技术负责人Bill Watson先生在航天领域具有15年的系统工程和项目管理经验。由此可见，专业化的航天产品管理和运营团队为RSDO 深入推进卫星公用平台的多任务采购应用服务提供了强有力的人力支持和智力保证［5］。

由于提供了高效、经济和可靠的航天产品采办咨询服务，RSDO 受到了美国政府、NASA 和工业界的广泛好评。在成立后的第三年，即2000年4月，RSDO 成为NASA 内部唯一获得美国联邦政府颁发的“公共利益商业解决方案奖”（Business Solutions in the Public Interest Award）的机构；此后，RSDO 又获得了多项由政府以及产业界颁发的大奖。这些都证明了基于卫星公用平台目录的卫星采办方案，不仅可以为航天器研发任务提供高效、优质的咨询服务，还可以有效地控制成本，缩短任务研制周期，提高任务成功率，并获得良好的社会效益［5］。

3 RSDO卫星公用平台目录的主要特点

卫星公用平台目录是RSDO 咨询服务的顶层规划和核心要素，它既是RSDO 向客户提供卫星公用平台采办建议的主要依据，也是吸引客户、扩大业务范围的重要产品。RSDO 对卫星公用平台目录的修订十分重视，目前已形成了一整套以现货卫星公用平台通用性为基础，面向发射任务需求，持续更新卫星公用平台目录的修订程序。

1998年，RSDO 第一次发布的《快速-Ⅰ》卫星公用平台目录就获得了良好的应用效果。随后，RSDO 分别于2000年和2010年两次大规模地修订了目录，发布了《快速-Ⅱ》和《快速-Ⅲ》目录。在大规模修订目录的同时，每年年底RSDO 还会为供应商提供增补新型卫星公用平台的机会，通过完善的评审程序，确定卫星公用平台的增删数目，动态地修改目录内容，使其适应不断发展的任务需要。目前，RSDO 应用的《快速-Ⅲ》卫星公用平台目录包含3个国家6个供应商提供的11型卫星公用平台。

首先，RSDO 对供应商提供的卫星公用平台进行评估和筛选，将相应的卫星公用平台编入目录，然后经网站对外发布。RSDO 对于供应商提供的卫星公用平台，提出了以下几点要求［10］：

（1）卫星公用平台必须具备能够全面提供有效载荷正常工作所需各项服务的能力；

（2）卫星公用平台需经过长时间在轨飞行验证，证明是高质量、高可靠的产品；

（3）卫星公用平台基线具有较高的可扩展的适应能力，既可以满足不同构型有效载荷的需求，又可适应用户的特殊需求；

（4）产品交付时间短，能够满足快速发射需要。

根据RSDO 对卫星公用平台的要求，在进行卫星公用平台需求分析和目录规划的基础上，RSDO主要是通过功能性能参数对卫星公用平台的技术状态进行控制。在发布卫星公用平台目录的同时，功能性能参数将作为主要内容进行介绍。

卫星公用平台功能性能参数表征了卫星公用平台的研制技术要求，可以作为评价卫星公用平台的主要依据。卫星公用平台功能性能参数包括［10］：

（1）平台的用途和能力，如承载能力、控制精度、发射环境适应性、通信能力、信息存储能力、供电能力、可扩展性、轨道环境适应性、与火箭的匹配性、预期寿命、可靠性和安全性等；

（2）与预期用途和能力相对应的预期任务剖面和环境剖面，如表征产品任务或寿命期间随时间变化的工作条件，通常以量化的各类环境条件指标和持续时间长度的组合方式描述；

（3）卫星公用平台各项指标的考核验证方法和合格判定标准。

除了功能性能参数之外，供应商还需提供清晰的生产进度表，明确的项目里程碑，以此确定产品的交付周期是否可以满足快速发射需要。《快速-Ⅲ》卫星公用平台的生产周期（从订单确认到产品交付）通常为24～36个月，而且供应商还可以根据客户要求适当加快生产进度。

4 RSDO 卫星公用平台目录的管理与应用

为了向客户提供高效、经济和可靠的卫星公用平台选购方案，使其能够满足多种发射任务需要，缩短卫星产品的采办和发射周期，推进航天产品的产品化进程，RSDO 对于卫星公用平台目录的编制遵循以下原则［10］：

（1）充分满足不同任务需求对于卫星公用平台的性能需求，充分考虑不同有效载荷、轨道要求、寿命要求和功率等指标，力求实现近期卫星发射任务的全部覆盖。

（2）紧密结合目录中的产品与当前任务、市场需求和技术发展趋势，在充分继承已有技术成果的基础上，兼顾通用性与技术先进性。依据航天产品技术成果及发展趋势，对目录中的卫星公用平台的规格数量做出相应的预期（进行规划），避免短期内对目录进行大规模的改动。

（3）要建立高效的目录更新机制，保证目录能够满足一段时期内科技进步所带动的卫星公用平台性能要求的提升。

卫星公用平台目录是对不同规格平台的简要描述，其特征参数将作为采办咨询的重要参考。对应卫星公用平台目录中每个规格的平台，RSDO 采用简表的形式对该平台进行详细描述，具体包括卫星公用平台详细介绍，各种技术参数、指标等内容。其中，主要技术参数包括：平台名称、平台代号、平台描述、适应任务类型、适应轨道类型、平台质量（干重）、燃料量、通信和信息存储能力、承载能力（质量、功率）、姿控方式、姿控测量精度、姿控指向精度、定点精度、推进方式、设计寿命、选用的火箭型号等。

建立卫星公用平台目录就是构建和组合一系列的卫星公用平台，以此满足当前和未来不同载荷的要求，用最少数目的不同规格平台，满足全部使用要求的卫星发射任务。正确、规范的编撰程序是保证目录满足现货卫星产品管理的基本要求。目前，RSDO 已经形成了从市场需求分析到目录使用效果跟踪评价的一整套完善的目录修订机制。具体内容如图1所示。

图1 RSDO 卫星公用平台目录管理和维护流程Fig.1 Schematic diagram of management and maintenance process of Rapid catalog in RSDO

1）市场调研和需求分析

为了满足卫星平台对多任务的适应性，在目录建立之前，RSDO 首先要对产品进行需求分析，调查研究当前和今后一段时期卫星发射任务对本类产品在功能特性、物理特性、性能指标、环境适应性、接口、使用时间等方面的要求，并将这些要求的内容作为建立目录的基本依据；与此同时，将产品的现状与发展趋势作为参考，使平台目录能够最大限度地覆盖型号、用户、市场在各时间段的使用要求。RSDO完成市场调研后，在网站发布目录修订公告。

RSDO 在进行市场调研的时候，将重点关注NASA 内部的重大项目，并兼顾其他组织机构需求。根据NASA 最近的发射任务和里程碑，RSDO时刻探索自身在其中能发挥的作用，并及时调整自身工作路线图，保证对NASA 的任务做到实时创新。RSDO 经常会以重大项目为依托，针对一段时期内的工作任务，制订卫星公用平台目录，这样做不仅是因为RSDO 是NASA 的下属机构，也是服务主要客户、市场化运作、提高工作效率的现实要求。重大项目的追踪始终是RSDO 的工作重心。

2）供应商提交申请

在RSDO 定期发布卫星公用平台目录修订需求之后，美欧主要卫星研制生产公司根据自身所构建的卫星公用平台系列向RSDO 提交申请。申请的主要内容包括卫星公用平台的详细信息，如功能性能参数、产品价格等。

3）卫星公用平台评价

RSDO 在收到供应商提交的申请后，进入卫星公用平台的评价阶段。评价的主要依据是RSDO在市场调研之后形成的关于当前和未来几年平台需求的分析结果。经过专家认真审核卫星公用平台的各项技术指标后，才能决定该平台是否被录用。在评价阶段，RSDO 与供应商和主要客户始终保持良好的沟通，以保证目录的实用性和被接受程度。

4）目录发布

当RSDO 完成卫星公用平台目录的修订后，会将目录发布在自己的网站上，作为卫星产品快速采办咨询的主要依据。发布的卫星公用平台目录包括平台的性能及价格等详细信息，用于方便客户根据目录对平台进行最大程度上的预评价。

5）目录使用效果追踪

为了保证卫星公用平台目录能够持续有效地服务于客户和发射任务，RSDO 会随时跟踪客户在使用目录后的项目进展情况，根据反馈回来的信息判断目录的使用效果，在相关单位进行评估之后决定需要更新的内容。RSDO 还会对已完成任务进行评价，听取客户意见，定期通报目录的使用情况。RSDO 还定期组织供应商和客户一同参加工作会议，沟通三方意见，进一步完善目录。

6）维护与更新

根据现有卫星公用平台目录的应用情况以及未来市场需求的调研情况，RSDO 每年都会对目录进行更新，并详细说明目录更新的目的或需求、更新对象、更新信息以及其他相关的可信性证据等。

5 RSDO 的价值和影响

经过几年的发展，RSDO 已逐渐成为NASA，乃至美国航天领域一个非常值得关注的航天产品咨询服务机构。而美国军界、政界、高校和工业界都十分重视RSDO 的发展和能力建设。RSDO 通过实施卫星项目快速采办程序，如果研制进展顺利并取得预期成效，RSDO 具备在较短时期内提供空间系统及产品信息的技术支援能力和服务咨询能力。具体来说，有以下几点：

（1）RSDO 通过构建卫星公用平台选用和采购的技术方案，可以为用户进一步拓展空间系统的应用范围，使空间系统具有更广泛的技术应用能力，能够及时响应不断变化的用户需求，确保适应实际任务的需要。

（2）RSDO 通过提供现货卫星公用平台的快速研制方案和快速组装、测试技术，可以为用户提高空间应用的战略应急能力，及时应对各种紧迫需求，也可以成为大型卫星系统战略能力的有力补充，从而保证系统具备快速重建的部署能力。

（3）RSDO 通过采用标准化的卫星公用平台，实施平台的模块化设计，使平台的设计、生产和总装测试并行开展，也可以使有效载荷舱独立于平台进行小批量生产，从而缩短平台研制周期、降低整星研制成本、提高平台的能力和灵活性。

（4）RSDO 通过促进新型卫星公用平台的研制，使许多新技术快速引入到试验平台，可积累大量重要试验数据，训练并储备大批具有丰富经验的实际操作人员，加快了平台的更新换代，提高了平台产品的整体性能和市场竞争力，实现平台能力的整体提升。

（5）RSDO 作为NASA 的卫星采办项目咨询服务机构，具有整合相关平台信息和技术资源并及时满足任务需求的航天器采购方案，并以用户能够接受的成本提供在空间迅速、精确部署太空力量的技术咨询的能力，从而拓展用户对太空资产的运用权限，支持任务信息化的快速响应，这将对美国保持其未来的空间优势地位产生积极影响。

6 我国卫星公用平台的发展

以我国航天工业转型升级为方向，立足我国卫星工程领域发展现状，通过研究与分析美国卫星公用平台采办模式，并结合航天产品工程理论与实践，可以得出以下几点结论：

（1）建立卫星公用平台型谱，优化卫星公用平台型谱规格。

在2008年版中国航天科技集团公司卫星公用平台型谱的基础上，针对未来可预见的研制任务需求，进一步研究并梳理卫星公用平台型谱，实现“用最少数目的不同规格产品，构成能满足可预见到的全部使用要求的产品系列”的型谱编制要求，同时针对所识别的需求和型谱规格设置，划分各卫星公用平台产品的技术能力覆盖范围。

（2）编制卫星公用平台产品规范，形成卫星公用平台技术状态基线。

选择型号应用需求迫切、保障条件充分的重点卫星公用平台，按照型谱规划的结果，细化其技术指标要求，编制完成典型卫星公用平台规范；同时，根据现有型号研制及在轨飞行情况，梳理、确认并有选择地固化卫星公用平台技术状态，编制技术状态文件，形成相应技术状态基线，以支持平台应用中的技术状态控制。

（3）开展卫星公用平台成熟度评价和技术状态固化工作，实施新立项航天器对卫星公用平台的选用及控制。

依据编制完成的典型卫星公用平台规范和技术状态基线，按研制进展情况，对所选定的卫星公用平台开展考核验证、成熟度培育、技术状态固化工作；同时，依据固化的卫星公用平台，对具备条件的新立项航天器开展平台选用管理和技术状态控制，控制的重点包括方案设计中平台选用的合理性和正确性、型号研制中平台技术状态更改控制的有效性、平台生产及AIT 过程的符合性等。

（4）优化卫星公用平台研发和生产流程，开展卫星公用平台的组批生产。

面对中国航天科技集团公司“十二五”任务的新局面，提高卫星公用平台的组批生产能力是保证后续科研生产任务圆满完成的重要举措。优化卫星公用平台的研发和生产技术流程，制定平台组批生产的策略和计划，明确引进产品的选型和采购需求，减少大量重复研制和试验件投产环节，降低整星研制的工作时间，通过成熟产品的快速集成和选用，均衡生产，集约资源，以适应目前多型号任务并举、高密度发射及产业化的要求，推动科研生产模式的转型升级。

（5）开展卫星公用平台更新换代，加强卫星公用平台的技术升级。

在系统研究和分析当前卫星公用平台技术特点、发展趋势和未来需求的基础上，按照产品化工作的总体思路，提出并实施卫星公用平台更新换代方案和工作计划，通过平台型谱更新、新平台研制、成熟度培育、状态固化、平台定型、应用管理等工作，全面提升卫星公用平台承载能力、供电能力、姿轨控能力、在轨寿命等综合水平，逐步实现卫星公用平台的更新和升级换代。

（6）建立卫星公用平台研制生产的组织体系，形成卫星公用平台研制和应用的管理机制。

在研制队伍的配置上，要建立卫星公用平台研制生产的组织体系，区分卫星公用平台的开发研制技术队伍和工程项目技术队伍，使设计人员将更多的精力投入到系统设计集成上，提高系统的设计水平；同时，平台建设工作纳入集团公司科研生产管理，并按年下达研制计划，年底对各单位完成情况进行考核。与此同时，各总体单位的平台、航天器及AIT 队伍之间也应快速沟通和密切联系，建立相适应的配套管理机制。

（7）建立产品化工作专业技术咨询机构，提升集团公司航天关键通用产品成熟度评价总体推进能力。

产品化工作专业技术咨询机构的建立，将增强集团层面对航天关键通用产品的产品化工作的抓总、指导和推进能力，进而为落实集团公司航天产品化工作相关要求、全面完成航天产品体系建设工作创造有利条件，进而支持集团公司航天关键通用产品研制和核心能力提升，为构建国际一流大型航天企业集团发挥重要作用。

（References）

［1］ESD Partners.European space directory［M］.26th Edition.Paris：Endoresd by Eurospace，2011

［2］袁家军.神舟飞船系统工程管理［M］.北京：机械工业出版社，2005 YAN Jiajun.System engineering management of Shenzhou Spacecraft［M］.Beijing：Mechanical Industry Press，2005

［3］王卫东，周海京，周凯，等.优化系统工程模型——转变型号研制管理模式（上）［J］.航天工业管理，2009（7）：19-22 Wang Weidong，Zhou Haijing，Zhou Kai，et al.Transforming the management pattern of space program development by optimizing the model of system engineering（1）［J］.Aerospace Engineering Management，2009（7）：19-22

［4］王卫东，周海京，周凯，等.优化系统工程模型——转变型号研制管理模式（下）［J］.航天工业管理，2009（8）：15-20 Wang Weidong，Zhou Haijing，Zhou Kai，et al.Transforming the management pattern of space program development by optimizing the model of system engineering（2）［J］.Aerospace Engineering Management，2009（8）：15-20

［5］RSDO.About us［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／about.html

［6］RSDO.Missiion［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／missions.html

［7］RSDO.Catalog［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／catalog.html

［8］RSDO.Mission requirements forms［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／missionrequirementsform.html

［9］RSDO.Customer［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／customer.html

［10］RSDO.Rapid-Ⅲ［EB／OL］.［2013-10-01］.http：／／rsdo.gsfc.nasa.gov／Rapid-Ⅲ.html