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价值可持续太空探索的系统工程--理念、架构与实践
1
作者
党炜
许鹏程
+11 位作者
郑作环
张竞菲
王大辉
陈英武
张雯
骆军委
李京苑
宋恒旭
肖依永
熊盛阳
林宝军
任羿
《中国工程科学》
北大核心
2025年第3期229-246,共18页
太空探索活动进入价值可持续发展模式阶段,航天大国率先降低全生命周期成本以驱动可持续发展,以价值引领的“无人区”式目标强化驱动力,自然需要解决在探索性目标牵引下太空探索的任务宏观和微观、系统内部和外部存在未知状态的认知自...
太空探索活动进入价值可持续发展模式阶段,航天大国率先降低全生命周期成本以驱动可持续发展,以价值引领的“无人区”式目标强化驱动力,自然需要解决在探索性目标牵引下太空探索的任务宏观和微观、系统内部和外部存在未知状态的认知自适应可持续这一重要理论问题。本文基于钱学森工程控制论、系统工程、系统科学等学术发展逻辑和相关理论原理,结合中国载人航天工程在空间科学与应用领域超过30年的工程实践,从源头和底层出发总结规律、融合理论/原理、演绎发展;以系统论、大成智慧学思想为指导,构建了价值可持续太空探索的系统工程(TSE)方法体系,涵盖人工智能技术驱动的“物穷其理、宏微交替”理念,基于数据‒知识‒逻辑的认知三维结构和总体基本原理及其架构,三重嵌套自适应控制原理结构及其数学物理基础要点,针对存在未知状态的系统韧性构建原理。载人航天工程空间科学应用任务在降低成本、科学探索方面的全面实践以及月球相关探索项目中的前瞻应用,表明TSE方法体系能够显著提升太空探索活动的价值可持续性,为推进钱学森“创建系统学”进程、新时期航天强国建设提供了方法论与工程实践支撑。
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关键词
太空探索
价值可持续
系统工程
自适应控制
深空探测
航天强国
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职称材料
深空探测自主运行的一种可信性技术体系
被引量：
2
2
作者
党炜
骆军委
+8 位作者
郑作环
敖亮
李博
李鹏
熊盛阳
许鹏程
宋恒旭
胡剑桥
冯业为
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期228-240,共13页
未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感...
未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感知、最优计算、准确决策、快精准执行的目标要素,提出了深空探测自主运行的可信性体系框架以及“需求-认知-工程”总体技术架构;针对自主运行可信性的关键技术难点,开展了可靠性导向的多物理场、强耦合白盒建模,复杂网络故障传播机制分析,COTS元器件深空探测应用的高可靠保证,以及“模型+数据+知识”一体的融合机制分析等研究.对该技术体系的关键技术验证策略及其最小系统在卫星星座中的应用进行了验证,结果表明,所提出的技术体系具有较高的工程价值.
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关键词
深空探测
自主运行
可靠性
可信性
多物理场
复杂网络
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职称材料
题名
价值可持续太空探索的系统工程--理念、架构与实践
1
作者
党炜
许鹏程
郑作环
张竞菲
王大辉
陈英武
张雯
骆军委
李京苑
宋恒旭
肖依永
熊盛阳
林宝军
任羿
机构
中国科学院
空间应用工程与技术
中心
中国科学院
空间
科学
与应用总体部
中国科学院可靠性保障中心
中国科学院
大学航空宇航
学院
数学
科学
全国重点实验室
中国科学院
数学与系统
科学
研究院
中国科学院
大学数学
科学
学院
北京师范大学系统
科学
学院
国防科技大学系统工程
学院
半导体芯片物理与技术全国重点实验室
中国科学院
半导体研究所
中国
运载火箭技术研究院
中国
星网网络系统研究院有限公司
超常环境非线性力学全国重点实验室
中国科学院
力学研究所
中国科学院
大学工程
科学
学院
可靠性
与环境工程技术全国重点实验室
北京航空航天大学
可靠性
与系统工程
学院
中国科学院
微小卫星创新研究院
出处
《中国工程科学》
北大核心
2025年第3期229-246,共18页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFF0610100)
国家自然科学基金项目(12090010,12090014,12031020)
中国载人航天工程国家科技重大专项
文摘
太空探索活动进入价值可持续发展模式阶段,航天大国率先降低全生命周期成本以驱动可持续发展,以价值引领的“无人区”式目标强化驱动力,自然需要解决在探索性目标牵引下太空探索的任务宏观和微观、系统内部和外部存在未知状态的认知自适应可持续这一重要理论问题。本文基于钱学森工程控制论、系统工程、系统科学等学术发展逻辑和相关理论原理,结合中国载人航天工程在空间科学与应用领域超过30年的工程实践,从源头和底层出发总结规律、融合理论/原理、演绎发展;以系统论、大成智慧学思想为指导,构建了价值可持续太空探索的系统工程(TSE)方法体系,涵盖人工智能技术驱动的“物穷其理、宏微交替”理念,基于数据‒知识‒逻辑的认知三维结构和总体基本原理及其架构,三重嵌套自适应控制原理结构及其数学物理基础要点,针对存在未知状态的系统韧性构建原理。载人航天工程空间科学应用任务在降低成本、科学探索方面的全面实践以及月球相关探索项目中的前瞻应用,表明TSE方法体系能够显著提升太空探索活动的价值可持续性,为推进钱学森“创建系统学”进程、新时期航天强国建设提供了方法论与工程实践支撑。
关键词
太空探索
价值可持续
系统工程
自适应控制
深空探测
航天强国
Keywords
space exploration
value-sustainable
systems engineering
adaptive control
deep space exploration
space power
分类号
V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
深空探测自主运行的一种可信性技术体系
被引量：
2
2
作者
党炜
骆军委
郑作环
敖亮
李博
李鹏
熊盛阳
许鹏程
宋恒旭
胡剑桥
冯业为
机构
中国科学院
空间应用工程与技术
中心
中国科学院
半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室
中国科学院
数学与系统
科学
研究院应用数学研究所
中国科学院
微电子研究所
中国
运载火箭技术研究院
中国科学院
力学研究所非线性力学国家重点实验室
中国科学院
空间
科学
与应用总体部
中国科学院可靠性保障中心
中国科学院
大学
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期228-240,共13页
基金
中国空间站工程应用与发展阶段空间应用系统总体专项(T014191)
国家重点研发计划项目(2022YFF0610100)
+2 种基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDA30000000)
中国科学院关键技术人才项目(T103201)
中国科学院可靠性保障中心种子基金项目(CRAC-ZZKT-KY-2022-03)共同资助。
文摘
未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感知、最优计算、准确决策、快精准执行的目标要素,提出了深空探测自主运行的可信性体系框架以及“需求-认知-工程”总体技术架构;针对自主运行可信性的关键技术难点,开展了可靠性导向的多物理场、强耦合白盒建模,复杂网络故障传播机制分析,COTS元器件深空探测应用的高可靠保证,以及“模型+数据+知识”一体的融合机制分析等研究.对该技术体系的关键技术验证策略及其最小系统在卫星星座中的应用进行了验证,结果表明,所提出的技术体系具有较高的工程价值.
关键词
深空探测
自主运行
可靠性
可信性
多物理场
复杂网络
Keywords
Deep space exploration
Autonomous operation
Reliability
Dependability
Multi-physics
Complex network
分类号
V524 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
价值可持续太空探索的系统工程--理念、架构与实践
党炜
许鹏程
郑作环
张竞菲
王大辉
陈英武
张雯
骆军委
李京苑
宋恒旭
肖依永
熊盛阳
林宝军
任羿
《中国工程科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
深空探测自主运行的一种可信性技术体系
党炜
骆军委
郑作环
敖亮
李博
李鹏
熊盛阳
许鹏程
宋恒旭
胡剑桥
冯业为
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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