NASA系统工程手册

国外先进技术的引进翻译！

　　系统工程是分析解决复杂系统的论证、设计、生产和使用中的评价决策和权衡优化问题的有效方法和手段。系统工程不仅有完整的理论方法和技术手段构成的科学体系，而且在像航天系统这样经费预算多、研制周期长、运行使用风险高的复杂系统中的具体应用又体现出多样性和复杂性。如何有效地利用系统工程理论和方法针对复杂系统进行组织管理并达到预期的目的，需要对系统工程思想有深刻的理解和丰富的工程实践经验。本手册是美国国家航空航宇局（NASA）对多年系统工程实践经验的总结，主要有三个部分的内容：部分（第1～3章）是结合航天产品的寿命周期介绍由多个系统工程流程构成的航天产品开发和控制管理的系统工程引擎，第二部分（第4～5章）针对系统工程引擎中的每个流程详细介绍流程实施的过程和指南，第三部分（第6～7章）介绍在开展系统工程工作时应当把握的关键技术和相关标准。本手册内容翔实、图文并茂，许多问题的阐述结合实例，部分具体操作还在附录中给出了参考样板。NASA系统工程手册不仅可以作为工业工程领域产品开发和系统工程组织管理实践的有益借鉴，也可以作为从事产品研发与项目管理的科技人员和高等院校系统工程专业或相近专业研究生和高年级本科生的学习参考。

第1章 引言
1.1 本手册的目的
1.2 本手册的范围和深度
1.3 关于NASA

第2章 系统工程基础
2.1 通用技术流程与系统工程引擎
2.2 按照项目阶段概述系统工程引擎
2.3 使用系统工程引擎的示例
2.3.1 示例导言
2.3.2 详细示例
2.4 产品验证和产品确认的区别
2.5 系统工程的费用

第3章 NASA工程/项目寿命周期
3.1 工程规划论证
3.2 工程实施执行
3.3 项目A前阶段：概念探索
3.4 项目阶段A：概念研究和技术开发
3.5 项目阶段B：初步设计和技术完善
3.6 项目阶段C：详细设计和制造
3.7 项目阶段D：系统组装、集成、试验和投产
3.8 项目阶段E：运行使用与维护
3.9 项目阶段F：退役处置
3.10 经费：预算周期

第4章 系统设计
4.1 明确利益相关者的期望
4.1.1 流程描述
4.1.2 明确利益相关者期望流程指南
4.2 技术需求定义
4.2.1 流程描述
4.2.2 技术需求定义指南
4.3 逻辑分解
4.3.1 流程描述
4.3.2 逻辑分解指南
4.4 设计方案定义
4.4.1 流程描述
4.4.2 设计方案定义指南

第5章 产品实现
5.1 产品实施执行
5.1.1 流程描述
5.1.2 产品实施执行指南
5.2 产品集成
5.2.1 流程描述
5.2.2 产品集成指南
5.3 产品验证
5.3.1 流程描述
5.3.2 产品验证指南
5.4 产品确认
5.4.1 流程描述
5.4.2 产品确认指南
5.5 产品交付
5.5.1 流程描述
5.5.2 产品交付指南

第6章 技术管理
6.1 技术规划
6.1.1 流程描述
6.1.2 技术规划指南
6.2 需求管理
6.2.1 流程描述
6.2.2 需求管理指南
6.3 接口管理
6.3.1 流程描述
6.3.2 接口管理指南
6.4 技术风险管理
6.4.1 流程描述
6.4.2 技术风险管理指南
6.5 技术状态管理
6.5.1 流程描述
6.5.2 技术状态管理指南
6.6 技术数据管理
6.6.1 流程描述
6.6.2 技术数据管理指南
6.7 技术评估
6.7.1 流程描述
6.7.2 技术评估指南
6.8 决策分析
6.8.1 流程描述
6.8.2 决策分析指南

第7章 相关专题
7.1 与合同相关的工程技术
7.1.1 引言、目的和范围
7.1.2 采办策略
7.1.3 签订合同前的工作
7.1.4 履行合同期间
7.1.5 合同完成
7.2 一体化设计平台
7.2.1 引言
7.2.2 CACE概述及其重要性
7.2.3 CACE目标和益处
7.2.4 CACE人员组织
7.2.5 CACE流程
7.2.6 CACE工程的工具和技巧
7.2.7 CACE设施、信息架构和人员组织
7.2.8 CACE产品
7.2.9 CACE实践
7.3 选择工程设计工具
7.3.1 工程和项目考虑的事项
7.3.2 政策和流程
7.3.3 协同
7.3.4 设计标准
7.3.5 现有的信息体系结构
7.3.6 工具接口
7.3.7 互操作性和数据格式
7.3.8 向后兼容性
7.3.9 平台
7.3.10 工具技术状态控制
7.3.11 保密性/访问控制
7.3.12 培训
7.3.13 许可证
7.3.14 供应商和用户保障的稳定性
7.4 人因工程
7.4.1 基础人因模型
7.4.2 人因分析和评估技术
7.5 环境、核安全、行星保护和资产保护政策约束
7.5.1 国家环境政策法令和行政法令
7.5.2 关于放射性物质的环境影响
7.5.3 行星保护
7.5.4 空间资产设施保护
7.6 公制度量单位的使用

附录A 缩略词
附录B 专用词汇表
附录C 如何撰写一个好的需求
附录D 需求验证矩阵
附录E 创建确认计划（包括需求确认矩阵）
附录F 功能、时序和状态分析
附录G 技术评估/技术引入
附录H 集成计划概要
附录I 验证和确认范例概要
附录J 系统工程管理计划内容概要
附录K 计划
附录L 接口需求文档概要
附录M 技术状态管理（CM）计划概要
附录N 技术同行评审/检查
附录O 权衡示例
附录P 任务书（SOW）评审清单
附录Q 项目防护规划概要
分章节参考文献
按作者参考文献

序
我国航天事业经过50多年的发展，取得了举世瞩目的成就。在钱学森等老一辈科学家的带领下，我国航天系统工程伴随着中国航天事业的发展而逐步成长、成熟。航天系统工程是运用系统工程的理论和方法对航天工程从需求论证到设计研制、生产制造，以及运行维护等全寿命过程所进行的技术和管理活动的统称，主要关注并解决复杂工程系统总体权衡与优化问题，在“两弹一星”、“载人航天”、“北斗”等大型复杂工程的建设实践中得到充分运用，对保障我国航天工程的顺利实施、增强我国综合实力、带动科技进步、促进经济发展发挥了重大作用。

我国正处于由航天大国向航天强国迈进的关键时期，航天工程的使命任务更加多样化，系统功能越来越复杂，需要进一步探索航天系统工程规律，提升现代宇航能力，积极推动航天事业科学发展。中国卫星导航系统管理办公室一直致力于促进航天系统工程理论和方法在北斗卫星导航系统建设和应用实践中的运用。2012年底北斗卫星导航系统将完成区域系统建设，提供覆盖亚太地区的导航服务，2020年将建成全球卫星导航系统。面对前所未有的系统规模、高可靠高质量的应用服务要求、日趋激烈的国际竞争，迫切需要进一步研究航天系统工程理论和方法，有力保障北斗卫星导航系统建设和应用的顺利实施。

在中国卫星导航系统管理办公室的支持下，由国防科技大学系统工程系组织开展了《NASA系统工程手册》的翻译、出版工作。该书是NASA对航天系统工程管理方法、技术和经验的概括和总结，反映了NASA在航天系统工程领域积累的成功经验。书中介绍的航天系统工程技术和管理方法，对我国航天工程组织实施具有积极的借鉴意义。

                                     
中国科学院院士  孙家栋