◎北京空间飞行器总体设计部 闫雪梅 林海淼 赵志伟
民用卫星工程大总体是指协助工程总指挥、总设计师开展的工程技术管理工作,包括:组织编制工程大总体技术文件;组织制定系统间重大试验计划,协助工程总指挥和总设计师协调和解决相关技术问题;为工程立项、研制过程管理、计划执行情况检查评估和工程研制总结等工作提供技术支撑与服务。
北京空间飞行器总体设计部是我国组建成立最早、总体领域最多、专业技术最齐备的空间飞行器研制核心总体单位,当前承担着以高分辨率对地观测系统、北斗卫星导航系统、载人航天与探月工程三大国家重大科技专项为代表的航天器抓总研制任务。自承担民用卫星工程大总体工作以来,在国家有关主管部门指导和支持下,经过多年的摸索、磨合之后,大总体工作逐步进入正轨,趋向稳定和成熟,各项业务已经常态化、流程化、规范化,目前已为海洋二号、资源三号、实践九号等10余个卫星工程、多个专项工程提供技术支撑,先后负责编写工程研制总结文集、卫星及运载火箭飞行试验大纲、工程大总体方案;组织编写各卫星工程技术手册;组织召开了卫星工程研制总结会、大总体协调会、专题协调会等各种大型会议;赴卫星发射基地参加和跟踪卫星发射、参加系统间大型试验等一系列工作,积累了丰富的经验,为后续的工作奠定了良好的基础。
1、编制工程顶层技术文件:负责组织编制工程大总体方案、卫星及运载火箭飞行试验大纲;组织编制系统间接口协调文件,制定系统间重大试验计划;组织编制工程技术手册,编写《综合分册》。
2、民用航天工程大总体管理技术支持与服务:协助组织工程大总体协调会、专题协调会,跟踪落实有关问题;根据工程任务分工,组织系统间重大对接试验,跟踪试验情况,协调有关问题;跟踪工程重大质量问题、各系统技术状态调整,协调系统间相关问题(含卫星搭载发射论证中的大系统技术协调);跟踪工程研制进展情况、出场任务准备情况、卫星发射及在轨测试情况,适时组织系统间协调;为卫星在轨交付、工程研制总结、工程验收等工作提供技术支持与服务;参加工程研制情况检查评估,跟踪落实有关问题;协助组织工程年度计划汇报,做好协调与技术支持;参与工程项目立项论证相关工作。
3、其他共性工作的技术支撑与服务:协助工程总指挥和工程总师日常工作,组织落实工程总指挥和工程总师关注的相关技术问题;民用航天工程管理共性问题与政策措施的咨询;组织开展民用航天工程研制相关领域发展咨询,组织有关交流研讨等;参与民用航天科研工程管理研究与规范制度制定,组织民用航天科研工程管理交流研讨。
民用航天工程大总体工作流程详见图1所示,图中深色部分为大总体技术支撑单位为责任主体的工作。
图1 民用航天卫星工程大总体工作流程图
1、与上级机关:根据民用航天科研工程的发展规划和实施进展,每年年底由上级机关提出下一年度的工作内容,技术支撑单位负责对工作内容进行细化。双方协商后以委托协议形式明确下一年度工作。工作过程中,技术支撑单位接受上级机关的指导和检查,并完成业务范畴内的临时性工作。
2、与工程总指挥(或工程总负责人):技术支撑单位不与工程总指挥存在直接接口关系。
3、与工程总设计师(或工程总技术负责人):技术支撑单位是工程总设计师的办事机构,协助工程总设计师开展工程技术管理工作。对工程总设计师开展系统间接口协调、专题技术协调,对工程总设计师关心的技术问题进行跟踪、落实。定期向工程总设计师汇报大总体重要事项。
4、与工程大总体管理委托单位:工程大总体管理委托单位负责工程的计划实施、经费预算等过程管理工作,技术支撑单位负责技术管理工作。技术支撑单位定期向管理单位汇报大总体重要事项。
5、与研制主管部门、用户部门有关单位:技术支撑单位为大总体相关工作的组织方,研制主管部门、用户部门所属有关单位为配合方,双方应定期通报相关技术工作进展和技术协调纪要落实情况。
6、与承研单位:技术支撑单位与承研单位不存在直接接口关系,但可以经其上级部门同意后,跟踪承研单位相关工作进展。
大总体技术支撑主要集中在前两个方面,即大多数工作都属于管理的技术支持与技术服务。但在实际工作过程中,越来越多地体会到专业技术理论和工具的缺乏,严重影响了工程大总体工作的效率和效果。
以X X卫星工程为例,星地数传无线对接首次试验过程中,出现了数传链路实测值与理论值差8dB的现象,又出现了星地PN码型不匹配的现象。因各种原因迟迟无法定位问题所在,定位后又因无法有效复现试验现象而导致试验总结一拖再拖,险些导致卫星无法按时出厂。在此过程中,工程大总体一直积极寻找解决方案。如果此时具备一定的技术分析能力和分析工具,就完全可以在试验室内再现相关问题,继而主动出击组织质量归零工作,及早识别技术风险,避免出现影响卫星出厂之类的现象。
在X X卫星工程中,距离卫星出厂仅剩3个月时,相关单位提出了搭载小卫星的方案。在此工作过程中,大总体缺乏有效的工具,无法对搭载任务是否会出现新的技术风险进行有效判别和分析,部分工作只能委托运载进行,但对主星分离后搭载星是否会对主星产生影响等大系统问题无法准确模拟仿真。
通过以上两个实例,可以看出工程大总体工作中,技术协调与跟踪可以保证工程顺利进行,但仅仅依靠人员的支撑还远远不能满足大总体工作的需求,需要一整套理论、方法和工具来开展工作。
1、在现有卫星工程大总体工作的基础上,开展大总体的专业技术和理论方法研究,开发大总体技术支撑工作所需的专业工具,增加大总体工作技术含量,以便在各种突发情况下能够及时快速地为工程总师做出有效的支撑;
2、应增加卫星工程大总体技术人员参与型号研制过程的机会。由于每个卫星工程都有自己的特点,技术人员的及时参与,可以更多地了解、学习每个卫星的技术特点,及时掌握跟踪卫星工程的动态,有利于技术协调。
通过主动参与和积极协调,极大促进了工程大总体技术问题的快速圆满解决,提供了大总体层面的全面保障;发挥大总体优势,推动了卫星系统间接口规范编写等问题,为后续业务拓展创造有利条件。积累了型号研制和工程管理成果,进一步规范民用航天工程项目的管理,为后续相关型号工程的研制和管理提供借鉴
以工程大总体技术支撑单位的角色,参与民用航天工程大总体的全过程管理,完成相关技术支持服务,近年来初步形成技术能力;随着涉及项目增加,领域覆盖性不断增强,影响力逐步扩大;相关经验有望推广应用于其他专项的卫星工程管理。
把握行业和大总体发展需求,找准切入点,正全力制定发展规划,积极推动技术试验卫星发展规划;建立技术试验项目库,推动空间技术预研成果快速向工程应用转化,打通国内空间技术快速工程化通道,发挥技术产业化效益。