航空航天系統工程

航空航天系統工程

航空航天系統工程(aerospace systems engineering)是航空工程航天工程的組織管理技術。按照系統科學的思想,套用運籌學資訊理論控制論的理論並以信息技術為工具組織和管理航空航天系統的規劃、研究、設計、製造、試驗和套用。

航空航天系統工程的根本出發點在於以最少的代價(人力、物力、財力和時間)、最有效地利用最新科學技術成就、獲得最高的經濟效益並達到航空航天預期的目的。

基本介紹

  • 中文名:航空航天系統工程
  • 外文名:aerospace systems engineering
  • 主要特點:系統思想方法定量化
  • 發展:原理用於航空航天工程
主要特點,發展歷程,航空方法,設立學校,

主要特點

系統工程的主要特點是系統思想方法定量化,也就是用數學方法定量地處理系統各組成部分的相互關係;同時以電子計算機作為運算手段。在處理具有複雜關係的系統工程問題時電子計算機更是必不可少的工具。

發展歷程

航空航天系統工程是最早得到發展的系統工程。美國、蘇聯都已將系統工程原理用於航空航天工程。中國的航空航天工程在錢學森的指導下也已按系統工程的原則進行組織和管理。航空航天系統是現代比較典型的複雜大系統,例如,太空飛行器發射時的大系統包括:太空飛行器、運載器太空飛行器發射場分布在各地的航天測控系統(包括測控站、測量船、測量飛機)、太空飛行器回收設施、用戶台站(網)等。這些系統或設備本身也是複雜的體系,各由一些分系統和許多裝置組成。像這樣複雜的大系統,每一個組成部分的設計、製造、試驗和套用都需要有統一協調的技術要求,才能使全系統協調一致地運轉;對所有承擔研製的單位以統一的計畫和協調的程式進行高度集中的調度,才能使研製工作處於最優的管理狀態,使研製費用最少,時間最短。試驗發射也是在同一個信息控制中心的統一指揮之下進行的,各個台、站要統一行動,各項工作要協調一致。完成這些艱巨而複雜的總體協調工作最科學的方法是系統工程的方法。

航空方法

① 用指揮信息系統對航空航天工程實行科學的計畫管理。由電子計算機形成一個高效的資料庫,不斷將各項工作的歷史情況和最新進度顯示出來,對經常變動的計畫進展情況進行快速處理,使計畫管理人員及時掌握整個計畫的全面動態,發現薄弱環節。對所採取的措施用網路模型和電子計算機進行模擬,預測措施的效果,為決策提供依據,選擇最佳人力、物力和財力的調度方案。
② 建立總設計師制度,由總體設計機構──總體設計部對航空航天工程這種大規模社會勞動進行科學的技術管理(又稱技術協調)。這個設計部由熟悉大系統各方面專業的技術人員組成,在總設計師的領導下,根據任務的要求用運籌學的方法進行系統的指標論證、總體方案構想;進行方案(包括技術途徑、經濟性和可行性)論證、流程設計和系統環境分析,以確定總體方案;選擇總體參數和外形,確定系統的組成、功能和指標分配,將各分系統結合成一個有機的整體,從整個大系統的要求出發提出各分系統的設計參數和技術要求(見飛行器設計)。與此同時,擬定試驗方案,進行試驗工作和使用方法的總體設計,提出各種試驗和使用設施的技術要求,或對現有試驗和使用設施提出採用或改造的建議。在整個航空航天工程中,總體設計機構協調各個分系統之間的矛盾和大系統試驗的各項工作,並選擇解決的途徑。
③ 採用仿真模擬技術,包括數字仿真和實物模擬。為了使系統方案最最佳化和系統各組成部分協調一致,在方案論證和系統設計時需要進行全系統的分析和綜合,利用計算機仿真和模擬技術來合理地選擇系統的參數和方案,對系統進行工程分析、可靠性分析和預測。

設立學校

北京大學、清華大學
參考書目
錢學森等著:《論系統工程》,湖南科學技術出版社,長沙,1982。

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