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航天任务分析与系统设计读书报告学院名称 宇 航 学 院 专业名称 航空宇航推进理论与工程 目 录1．前四章读书总结12．归纳总结前四章中关于火灾卫星系统设计的陈述63．归纳轨道设计的过程与任务134．航天任务与有效载荷设计155．航天任务、系统设计与分系统设计176．GNC系统与火灾卫星控制系统设计197．阅读13、16、19.2、20章，归纳总结各章节的要点238．提炼下册中关于火灾卫星系统设计的论述291.前四章读书总结1 航天任务分析与设计的目的航天任务的分析与设计总是从一个或几个总体目标和约束条件出发，然后进一步确定以可能的最低成本满足这些要求和约束条件的航天系统。2 航天任务分析与设计的过程任务的分析与设计过程是迭代进行的。主要过程如表1所示。表1航天任务的分析与设计过程典型流程图步骤章节|→↓|↓|↓|→↓|→↓|←↓|←↓|←↓|←↓|←↓确定目标A.确定总体目标和约束条件B.定量估计任务需要和系统要求1.31.4描述任务特性C.确定可供选择的任务方案D.找出系统主动量E.描述任务方案的特性2.12.22.3任务评价F.找出主导要求G..评价任务的用途H.确定任务方案（基线）3.13.23.3确定系统要求I.确定系统要求J.将系统要求分配到系统各单元4.14.2~4.4经过表1所示的连续多次迭代，结果将形成一个更加具体、更加明确的航天任务方案。3 航天任务周期与航天任务分析与设计的关系航天任务的周期一般经过四个阶段方案研究阶段：是最初的研究阶段。这个阶段的结果是给出航天任务及其各个部分的总体规定。包括任务需要分析和方案开发两个子阶段。具体研制阶段：是正式的设计阶段。这个阶段给出了系统各部分的具体规定，在大型项目中还包括测试硬件或软件的研制。包括论证和确定及全力研制两个子阶段。生产和部署阶段：包括建造地面和飞行硬件，以及整个卫星星座的首次发射。运营和支持阶段：包括航天系统的日常运营、维护和支持以及在飞行任务结束时离轨或返回。航天任务周期的划分是与航天任务分析与设计的过程相适应的，方案研究阶段主要是航天任务的分析，具体研制阶段则主要是航天任务的设计。4 航天任务分析与设计的第一步及关键解决的问题航天任务分析与设计的第一步是确定任务的目标，即确定系统必须达到的总体目标。因为在接下来的设计中我们需要一次又一次地回到这一总体目标，检查我们当前进行的工作与开始确定的目标是否一致。关键要解决的问题是充分了解任务的描述，从任务的描述中提炼出基本目标以及多个从属目标。5 总体目标转为对系统的要求因为航天系统的研制工作总是从特定的系统要求出发的，所以在确定了航天任务所要达到的总体目标之后，要将其转换为对系统的要求。将任务目标转换为对系统的要求，我们主要考虑三个方面：功能要求：确定系统满足目标要求的性能指标。运营要求：确定为完成总体目标系统应如何运营，如何与用户连接。约束条件：限制了成本、时间进度以及系统设计者可获得的实施技术。6 飞行任务特性的描述飞行任务特性描述的目的是，在可以落实空间飞行任务的大范围内，选取最佳的总体方案。任务是必须把每个方案都定义到能进行有效比较的程度。基本流程是根据规定的各项要求和约束，把每个选定的不同飞行任务方案都定义到能进行有效比较的程度，为以后的方案评估奠定基础。7 飞行任务不同方案的识别识别各种飞行任务方案的主要步骤：1、识别飞行任务的可变单元；2、识别每个可变单元的主要备选方案；3、建立可选方案的综合分析树；4、修剪分析树，去掉那些不可实现的组合情况；5、寻找对实现飞行任务有重大影响的其他方案。8 系统主导因素的识别识别系统主导因素的过程为：识别有意义的因素、识别那些能度量有意义因素的参数、发展一次近似算法、考察各种因素、寻找可能的“隐蔽”的主导因素。9 飞行任务方案特征的描述飞行任务方案特征的描述的过程如下：1）确定对象的特性；2）确定航天器的轨道和数目；3）确定飞行任务的有效载荷性能和尺寸；4）选择运行方案：通信结构、飞行任务运行、地面系统；5）设计满足有效载荷、轨道和通信要求的航天器公用舱；6）选择一种发射系统/上面级；7）确定部署、后勤和寿命结束的策略；8）提供成本支持。10 飞行任务评估的目的和内容飞行任务评估的目的是选择一种或多种方案以促进深人的研究工作，或者作出在现有技术条件和各种制约条件下我们不能实现这项飞行任务的决定。内容包括主导要求的识别、飞行任务效用分析、飞行任务方案的选择。其中飞行任务效用分析是航天任务分析的核心任务，是将飞行任务的工作性能定量表示为设计参数、成本、风险和进度的函数关系。分析工作包括提供用于决策的定量信息和提供系统设计的反馈资料。11 系统要求的确定需要确定的具体要求有：a）所要求的性能；b）成本；c）研