FAA系统工程手册

本书提出的系统工程方法能够在早期检测并解决缺陷问题，从而能够*幅度地降低投资风险、缩减成本并减少工期拖延。 

本书是根据美国联邦航空管理局*发布的FAA System Engineering Manual（2015年9月第1.1版）翻译的，该手册规定了联邦航空管理局*的系统工程流程、方法和工具，详述了采办管理系统（AMS）寿命周期及整体所需成果，明确了系统工程有效做法的能力范围，通过确定采办管理系统决策和采办流程中系统工程要素的时间和应用，阐明了采办管理系统的寿命周期阶段，规定了用于支持项目管理行动的系统工程*实践。全书主要内容包括引言、统工程及采办管理系统寿命周期、系统工程流程、技术管理、专业工程，附录为上述章节所讨论的主题提供更多详细信息。 本书是美国联邦航空局近年来开展国家空域系统规划论证与工程建设的方法总结，是国际上*的系统工程理论与方法专著之一，内容涵盖了系统工程实践范围的企业与项目两个层面，所提出的系统工程方法能够在采办寿命周期的早期检测并解决缺陷问题，从而能够*幅度地降低投资风险、缩减成本并减少工期拖延。

汤锦辉，现任空军装备研究院某研究中心主任，国家空管系统论证评估中心副主任，长期从事空管系统总体论证、技术研究和工程建设工作，在航空管制、项目管理和系统工程等领域具有深厚的理论基础和丰富的实践经验，承担并完成了多项国家、军队大型项目的综合论证和系统建设任务，曾荣获“中国科协求是杰出青年奖”，荣获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项，省部级科技进步一等奖1项、二等奖3项。

目 录
第1章 概述 1
1.1 本手册的目的和范围 1
1.2 本手册读者对象 1
1.3 手册内容简介 2
1.4 计划、执行、检查及行动 4
1.5 系统体系 5
1.5.1 系统体系的定义 5
1.5.2 集成挑战 6
1.5.3 附加信息 6
1.6 企业体系结构 7
第2章　系统工程与采办管理系统寿命周期 9
2.1 采办管理系统寿命周期管理 9
2.2 采办管理系统寿命周期管理流程的阶段 11
2.2.1 服务分析研究 11
2.2.2 服务分析和战略计划 12
2.2.3 概念及需求定义 15
2.2.4 投资分析 20
2.2.5　实施解决方案 32
2.2.6　服役管理 40
第3章　系统工程流程 43
3.1 运行概念的开发 43
3.1.1 输入 44
3.1.2 流程的组成 44
3.1.3 输出 47
3.1.4 概念成熟度等级 47
3.2 功能分析 48
3.2.1 输入 50
3.2.2 流程的组成 51
3.2.3 输出 59
3.2.4 整个寿命周期的功能分析 60
3.3 需求分析 62
3.3.1 需求的开发 63
3.3.2 需求管理流程 72
3.3.3 寿命周期需求分析 74
3.3.4 需求分析的特殊考量 77
3.4 体系架构设计综合 80
3.4.1 输入 81
3.4.2 流程的组成 82
3.4.3 输出 88
3.4.4 寿命周期体系架构设计综合 89
3.4.5 体系架构设计综合流程工具 91
3.4.6 特殊考量 92
3.5 跨领域技术方法 93
3.5.1 建模与模拟 93
3.5.2 原型设计 96
3.5.3 在寿命周期中使用跨领域技术方法 97
3.5.4 工具 98
第4章　技术管理原则 99
4.1　综合技术管理 99
4.1.1 输入 100
4.1.2 综合技术管理方式 100
4.1.3 制订技术计划 101
4.1.4 技术监测和控制 108
4.1.5 输出 114
4.1.6 流程改进 114
4.2 接口管理 115
4.2.1 接口管理计划 115
4.2.2 输入 116
4.2.3 接口管理流程步骤 116
4.2.4 输出 119
4.3　风险管理 119
4.3.1 输入 120
4.3.2　风险管理流程要素 121
4.3.3 输出 139
4.3.4 系统集成研究 139
4.3.5 风险、问题和机遇的管理工具和输出 140
4.4　配置管理 141
4.4.1 输入 142
4.4.2 配置管理流程要素 143
4.4.3　输出 148
4.5　系统工程信息管理 148
4.5.1 输入 149
4.5.2 系统工程信息管理流程要素 150
4.5.3 输出 153
4.5.4 工具 153
4.6　决策分析 153
4.6.1 输入 154
4.6.2 流程要素 154
4.6.3 输出 162
4.7　验证及确认 162
4.7.1 产品寿命周期的验证与确认 163
4.7.2　验证过程 166
4.7.3 验证过程 168
4.7.4 验证和确认工具 169
第5章　专业工程 170
5.1　可靠性、可维护性和可用性工程 170
5.1.1 定义 170
5.1.2 RMA工程运用 173
5.1.3 信息 174
5.1.4 RMA过程任务 176
5.1.5 结果 183
5.2　寿命周期工程 184
5.2.1 寿命周期工程的步骤 184
5.2.2 综合后勤保障 189
5.2.3 部署与过渡 190
5.2.4 不动产管理 191
5.2.5 维持 192
5.2.6 处置 193
5.2.7　工具 194
5.3　电磁环境效应和频谱管理 194
5.3.1 电磁环境效应 194
5.3.2　频谱管理 200
5.4　人因工程 203
5.4.1　输入 203
5.4.2　人因工程的流程 205
5.4.3　输出 210
5.5　信息安全工程 211
5.5.1　信息安全工程的法定依据 211
5.5.2　开展信息安全工程的驱动 212
5.5.3　信息安全工程框架 213
5.5.4 采办管理系统寿命周期中的信息安全工程活动 219
5.5.5 信息安全工程授权流程活动 222
5.6　系统安全工程 228
5.6.1　定义 229
5.6.2　系统安全工程的流程任务 232
5.6.3　输出 232
5.7　危险材料管理、环境工程及环境、职业安全与健康 233
5.7.1 定义 234
5.7.2　危险材料管理/环境工程和环境、职业安全与健康的输出 237
参考文献 241
首字母缩略语及术语表 254
附录A 有关系统体系的特殊考虑事项 273
附录B　综合技术管理细节 280
附录C 系统工程技术评审及相关检查单 298
附录D 使用PDCA的示例 320

序
近年来，全球航空运输快速发展，对空中交通管理系统提出了更高的要求。同时，空管系统正经历着深刻的变革，逐渐成为促进航空运输发展的核心动力。空管系统是一个复杂的大系统，其中，管制指挥、通信、导航、监视、气象等各分系统之间的支撑和交互关系非常紧密。因此，空管系统体系化、信息化和网络化程度对提高空管系统运行效率起着决定性作用。
目前，我国空管系统规模庞大、技术复杂，系统工程思想在我国空管系统需求论证、设计研制、运行维护和使用保障等全寿命周期中得到广泛应用并发挥了积极作用。在全球空管一体化和军民融合深度发展的大背景下，我国空管系统的使命任务更加多样化，军民航空管联合运行等重难点问题亟待解决，业务流程、系统功能和技术标准也越来越复杂，对空管系统顶层规划与体系设计的前瞻性、整体性和全局性要求不断提高。因此，迫切需要进一步探索空管系统工程理论与方法，建立健全空管系统需求生成机制，持续优化空管系统体系结构，合理制定空管系统发展路线图，以进一步增强空管系统建设与发展的科学性、针对性和前瞻性，逐步提高我国现代化空管能力。
2015年9月，美国联邦航空管理局发布了《FAA系统工程手册》（第1.1版），国家空管系统论证评估中心觉得该书有一定价值，就组织人员开展了该手册的翻译、出版工作。该手册规定了美国联邦航空管理局的系统工程流程、方法和工具，是美国联邦航空局近年来开展国家空域系统规划论证与工程建设的方法总结，反映了国际上领先的系统工程理论研究成果。该手册的翻译出版对于我国国防工业领域尤其是航空领域开展体系规划论证、系统工程建设等工作，也将具有重要的参考价值。
陈志杰
中国工程院院士

 
前    言
联邦航空管理局（FAA）系统工程手册（SEM）1.1版概述了联邦航空管理局重要系统工程实践的实施框架。本系统工程手册也规定了联邦航空管理局员工应当遵循的系统工程方法，并确定了该机构同意实施这些实践的原因是为了在全球实现安全、效航空系统的使命。
自2006年国家空域系统工程手册3.1版出版以来，联邦航空管理局系统工程也发生了诸多演变和进步。近几年的相关研讨会和多种意见征询也促进了这种显著改变，从而在2014年出版了联邦航空管理局系统工程手册1.0版。
1.0版系统工程手册也吸收了2008年9月题为《确定劳动力以响应国家需要——下一代航空运输系统》报告的建议。下一代航空运输系统（NextGen）是国家空域系统（NAS）的一次全面改革，在保证航空旅行更加高效可靠的同时确保每次飞行的安全可靠。为了完成向下一代航空运输系统的过渡并继续支持国家航空运输系统，FAA必须遵循系统工程的实践经验。此外，国家公共行政学院（National Academy of Public Administration）也呼吁联邦航空管理局在支持向下一代航空运输系统过渡的同时，提高联邦航空管理局内部的系统工程能力。
联邦航空管理局系统工程手册1.1版的编写团队对协助编写本手册及其前版的作者、编辑和审稿人表示衷心的感谢。系统工程手册更新团队将尽量采纳这些建议，并协调解决各种议题的冲突。
计划每1～2年对系统工程手册进行一次更新，目的是确保本手册与政策、指南及模板保持的联系，并持续提高本系统工程手册对目标受众的实用性。若需提交有关本系统工程手册的反馈，请发送电子邮件至。