美军航天装备试验鉴定体系发展现状研究

周思卓, 刘宝平, 彭洪江, 夏亚茜

(北京空间科技信息研究所， 北京 100086)



美军航天装备试验鉴定体系发展现状研究

周思卓, 刘宝平, 彭洪江, 夏亚茜

(北京空间科技信息研究所， 北京 100086)

美军经过多年的探索与实践，逐步建立并持续优化了航天装备试验鉴定体系。通过对美军航天装备试验鉴定现行与历史性政策、指令，以及文献资料的深入分析，重点对体系中试验鉴定的理念与方法、组织管理、法规标准、试验资源等关键要素进行了研究。通过研究，提出了美军航天装备试验鉴定体系发展历程和阶段性问题，分析了各体系要素的内容和特点；从试验鉴定的理念方法、组织管理等方面，提出了我国航天装备开展试验考核的启示与建议。

航天装备；试验鉴定；采办系统

随着信息化战争对航天装备的需求和依赖日益强烈，我军面临着航天装备由“试验型”转变为真正“装备型”的挑战。近年来，我军一直在探索、尝试以增强航天装备研制能力和作战能力为目标的试验考核策略和方法。美军装备试验鉴定(Test and Evaluation)是装备采办系统工程过程的重要组成部分，通过在装备全寿命周期对装备功能性能及作战能力进行考核，达到降低装备采办风险、控制成本、提升装备作战能力等目的。美军航天装备的试验鉴定与一般武器装备相比，具有试验子样极少且试验成本高昂、试验环境限制性强等特点，对于其试验鉴定策略和方法的构建提出了极大挑战。美军在探索航天装备试验鉴定方法的过程中耗费了大量人力、物力和时间成本，经过多年的实践与改进，基本形成了适用于航天装备的试验鉴定体系。美军航天装备试验鉴定体系要素主要包括：试验鉴定理念与方法、组织管理、法规标准、试验资源、试验技术、人才队伍、条件保障等。本文深入挖掘了其试验鉴定理念的变革历程，并重点针对美军航天装备试验鉴定体系中理念与方法、组织管理、法规标准、试验资源等要素进行深入分析，为我军开展航天装备相关试验考核工作提供参考。

1 美军航天装备试验鉴定体系发展历程

在一般武器装备采办体系的约束下，美国空军一直在探索建立适用于航天装备的试验鉴定体系。本文将美军航天装备试验鉴定体系的发展历程划分为以下3个阶段，即体系初步建立阶段(20世纪90年代)、体系优化改进阶段(2000—2008年)、体系推进实施阶段(2009年至今)。

1.1 体系初步建立阶段

20世纪90年代初期，美国空军在一般武器装备试验鉴定体系的基础上，由空军总部试验鉴定局先后发布了AFPD 99-1、AFI 99-103、AFMAN 99-113等一系列政策和指令，建立了航天装备的试验鉴定方法，建立了主要由空军总部、航天司令部、作战试验鉴定中心、航天试验联队、相关的发射场和试验基地等多方参与的组织管理系统，并通过试验资源整合和航天装备试验相关标准的继承，初步建立了航天装备试验鉴定体系，具备了一定的航天装备试验鉴定能力。

此时的美军航天装备试验鉴定采用研制试验鉴定和作战试验鉴定独立开展的策略，并重点强调航天装备发射前的地面研制试验鉴定，为采办决策提供数据支撑而达到降低采办风险的目的。90年代中后期，美国装备采办系统处于重大改革期，航天装备采办面临经费大幅缩减、采办周期大幅缩短的严峻形势。美国空军主要采取了增加项目承包商试验责任的对策[1]。航天装备研制试验一般由承包商独立完成，而军方项目办严重缺乏对航天装备战技术指标、作战能力的考核能力，逐渐失去了对航天装备研制生产的主导控制，出现了大量的装备研制质量下降和作战能力欠缺等问题[2]。

1.2 体系优化改进阶段

进入21世纪，为了控制航天装备采办项目的风险、提升研制质量和作战能力，同时又能最大限度地节约成本，美国空军优化了航天装备试验鉴定组织管理系统，针对重大专项持续开展了试验资源专项建设，更新了试验鉴定政策和指令，在实践中对航天装备试验鉴定体系进行优化。体系优化改进初期的标志性成果体现为，针对具体项目的一体化试验小组(Integrated Test Team，ITT)和研制与作战一体化试验的出现。优化后的航天装备试验鉴定体系，强化了军方用户和项目办对航天装备试验鉴定的掌控力度。

但是，在航天装备试验鉴定过程中依然存在诸多问题，主要体现于作战试验鉴定未能发挥出应有的价值。航天装备作战试验鉴定一直以来是在系统发射后才开展，其中暴露出的缺陷在航天装备在轨运行中往往难以修正，同时作战试验数据和评估结果对采办程序的关键决策支撑力度弱，从而很难达到降低采办风险的目的。

由此，美国空军作战试验鉴定中心基于当时的航天装备采办程序和试验鉴定程序，于2004年后开始开发新的作战试验鉴定模式，称为“空间试验提案(Space Test Initiative，STI)”。STI的3个关键原则是：(1) 研制与作战一体化试验在采办过程中尽早开展，且贯穿装备全寿命周期；(2) 针对试验鉴定数据与结果的快速分析与报告，降低时间成本；(3) 由关注本系统的试验转变为关注大系统环境下的系统试验或结合大系统试验开展试验，提高作战试验鉴定结果对关键决策的价值。STI在很大程度上解决了上述作战试验鉴定对采办决策支撑力度弱的问题，同时又极大地减少了试样数量而节约了各项成本。2008年6月，空军作战试验鉴定中心组织召开了空间项目峰会，对STI进行了研讨，以求建立新的航天装备试验鉴定机制。2008年后，美军各相关方对STI达成了一致，并逐步推进STI的应用[3]。

1.3 体系推进实施阶段

2009年，STI替代了NSS 03-01《国家安全空间采办政策》成为现行的美军航天装备试验鉴定政策[4]。STI将研制与作战一体化试验鉴定的理念真正植入到航天装备采办程序中，通过赋予ITT极大的责任和权力开展项目定制化的试验鉴定。同时，美军逐渐将航天装备试验鉴定的目的，由为采办决策设置标准门槛转变为降低采办风险。通过试验鉴定顶层目标的转变和一系列措施，扭转了长时间以来装备研制部门与试验机构相互“对立”的态势，促进了研制、试验双方的协作和资源、数据共享，使双方聚焦于“如何改进”而不是“是否达到门槛要求”。

以STI航天装备试验鉴定政策为顶层策略的试验鉴定体系，已应用于几乎全部新启动的航天装备采办项目，这些项目均在不同程度上获得了成效。如在成本节约方面，天基红外系统HEO-1卫星，通过在采办早期阶段采用研制与作战一体化试验和快速分析报告等方法，转阶段决策比预计进度提前了60 d[5]。

2 美军航天装备试验鉴定体系现状

2.1 试验鉴定理念与方法

当前的美军航天装备试验鉴定采用研制与作战一体化试验理念，每开展一次试验可达到多个试验目标，节约了大量经费、时间、资源等各类成本。实现研制与作战一体化试验理念的主要做法包括：(1)在采办初期阶段由军方系统项目办组建ITT，ITT由项目办、用户、作战试验鉴定机构、承包商、试验保障机构、试验鉴定客户咨询办公室等部门或机构的项目负责人组成；(2)对大部分的独立研制试验和作战试验进行综合研究，在试验鉴定主计划(Test and Evaluation Master Plan，TEMP)内建立一体化试验计划并开展研制与作战一体化试验；(3)建立试验数据共享数据库框架，实现各试验机构和承包商间的试验数据共享等。

以往的航天装备研制试验鉴定由采办系统内的军方项目办主导开展，一般由承包商承担大部分试验责任；航天装备作战试验鉴定则由独立于项目采办系统外的作战试验鉴定机构独立开展。当前的研制与作战一体化试验理念则意味着研制试验鉴定、作战试验鉴定2个责任方的统一试验目标、统一试验计划和共享试验数据，大幅削减了重复性的试验，节约了成本[6]。

2.2 试验鉴定组织管理

在组织层面，美国国防部、空军总部、航天司令部、作战试验鉴定中心和航天试验联队等构成了由顶层政策制定至具体操作实施的航天装备试验鉴定指令链条。

在项目层面，航天装备试验鉴定组织管理施行项目定制化模式。针对具体航天装备采办项目，建立项目办及项目经理、一体化试验小组、首席研制试验官、研制试验鉴定责任机构、作战试验机构、参试机构等与试验鉴定相关的组织机构。同时，与航天装备的实际用户(如国家侦察办公室、空间作战联队)、客户咨询办公室、负责研制的承包商等部门或机构，共同完成试验鉴定工作。

2.3 试验鉴定法规标准

美军航天装备试验鉴定具有较为完备的法规和标准，为其航天装备试验鉴定提供了有力支持。无论是试验管理、组织与实施等方面的系统性文件，还是各个领域的试验规程与方法，均有章可循、有法可依。试验鉴定法规主要是指涵盖航天装备试验鉴定的具体程序、组织实施等管理层面的政策和指令文件，包括国防部面向全军装备的试验鉴定指令，空军总部及下属各部门的航天装备试验鉴定政策、指令和手册，以及具体航天装备项目试验鉴定相关章程等3个层次。试验鉴定标准主要为航天装备试验要求、试验方法、产品规范等技术层面的美国军用标准、航天与导弹系统中心标准等。

2.4 试验资源建设

试验资源包含试验设备设施能力和组织保障能力2个方面，包括军方、政府和工业部门的各类实验室、试验场、发射场等。美国空军将航天装备试验鉴定资源划分为6类，即建模仿真资源、测量设施设备、系统集成实验室、硬件在环资源、系统总装试验资源以及真实环境试验资源。在航天装备采办初期阶段，对这些试验资源的选择和使用是试验鉴定的重要内容之一。大多数的空军基地、重点实验室会包含上述多个资源类别，如位于阿诺德空军基地的工程研制中心具有测量设施设备和航天器热真空罐等系统总装试验资源，马歇尔空间飞行中心拥有开展航天器、运载器发动机研制与试验的发动机测试和试验设施。

对于具体的航天装备试验鉴定，由项目办或ITT统筹、协调可用的航天装备试验资源；当现有试验资源无法满足需求时，项目办或ITT通过试验投资计划申请建立专项试验资源经费。

在航天装备试验鉴定过程中，由于成本和进度的约束，美军倾向于在采办早期阶段大量采用低成本的建模仿真方法；在一个试验有多个试验资源可用时，倾向于选择试验数据可信性更高、与军方信息系统兼容性更好的军方或政府试验资源，而不倾向于采用承包商或其他外部企业的试验资源。

3 启 示

我国航天装备试验鉴定相关工作处于起步阶段，多方学者和管理者多年以来对美军装备采办和试验鉴定工作做出了多视角、多维度的深入研究。本文基于我国航天装备研制、试验的相关工作和近年来对美军航天装备试验鉴定体系发展的跟踪研究，从航天装备试验鉴定的指导思想、联合作战能力考核、专业咨询机构的优势等3个方面，得到以下启示。

3.1 以降低采办风险为首要目的建立航天装备试验鉴定体系

美军航天装备试验鉴定的主要目的是与军方项目办和承包商共同努力降低系统采办中的各类风险。以试验和评估的方法严格考核系统的功能性能与作战效能等指标、设置采办转阶段的准入门槛等，并非试验鉴定的最终目的而仅仅是手段。我国航天装备试验鉴定应以降低系统风险为首要目的，采用研制与作战一体化试验的理念，建立并不断完善具有我国航天装备特点的试验鉴定体系。围绕降低采办风险的目的，建立航天装备试验鉴定顶层规章制度和标准体系、组织管理体系、理论方法和技术体系、试验设施和试验队伍体系等子体系。

3.2 按作战架构加强对作战能力的考核

航天装备作战能力是在真实作战环境下的系统功能性能指标及与其他系统兼容性的综合体现。美军对航天装备作战能力的考核是由多部门参与、反复迭代的试验鉴定过程，可能涉及装备用户与研制方之间多次协调修正作战能力指标。应由航天装备的实际用户、军方项目办共同主导制定包含研制和作战方面的系统试验大纲，指导试验考核工作的开展。我国航天装备应以现有研制阶段试验为基础，补充对作战能力考核的试验，可参考美军的作战效能、适用性和生存性3个方面。同时，随着当前联合作战战略对互联、互通、互操作能力的需求增长，还应加强对航天装备联合作战能力和网络安全性等方面的要求定义与作战试验考核工作。在现阶段，一部分考核装备功能性能的试验可依托工业部门，但考核作战能力的试验需要独立的作战试验机构组织开展，同时还应推动建立研制、作战试验数据的共享机制。

3.3 建立面向多项目的试验鉴定咨询机构

美军航天装备试验鉴定客户咨询办公室面向多项目，全面掌握着军方、政府和工业部门的各类实验室、试验场、发射场等试验资源，掌握着多个项目试验鉴定实践经验，从管理方面来说具有一定的权威性，可有效避免管理风险。美国空军要求全部的航天装备试验鉴定必须通过客户咨询办公室，并由其成员参与ITT协助制定TEMP、一体化试验计划和详细试验计划。建立面向项目的咨询机构，直接对各系统项目办负责，在具体指导试验鉴定工作的力度方面比建立上层的试验鉴定综合管理机构更具优势。我军航天装备试验鉴定可参考美军，除在司令部内部建立专门负责试验鉴定的顶层管理机构外，可建立面向多项目的咨询机构协助项目办开展试验鉴定工作。

4 结 束 语

我军航天装备试验鉴定体系的构建是保证我军航天装备研制质量、提升作战能力的基础性工作，也是一项长期且艰巨的任务。通过对美军航天装备试验鉴定体系进行针对性的深入分析，可为我军提供直接的帮助。由于美军装备采办系统乃至国家航天政策、经济体制、工业基础与我国存在很大差异，因此，在借鉴美军航天装备试验鉴定体系的基础上，更需要开展适用性分析和对比研究，才有利于构建科学合理的我军航天装备试验鉴定体系。

References)

[1]JOANN L E.Air Force development T&E under acquisition reform:six flight test process concept[R].Alabama:Air Command and Staff College，1998:9-14.

[2]THOMAS Y.Acquisition of national security space programs[R].Washington D.C:Office of the Under Secretary of Defense，2003:33-34.

[3]STEPHEN T S，SUZANNE M B.AFOTEC’s space test initiative： transforming operational testing and evaluation of space system capabilities[J].ITEA Journal，2008，29(4):351-359.

[4]KEN B, KERRI U,RUSSELL P.From early influence to dedicated OT&E:a new model for optimizing space system T&E[C]//AFOTEC.25th Aerosapce Testing Conference.Manhattan：AFOTEC,2009:120-131.

[5]STEPHEN T S.Improving AFOTEC’s contribution to the acquisition process- moving integrated developmental and operational test to the next level[J].ITEA Journal,2009,30(2):183-189.

[6]STEVE H.Test and evaluation myths and misconceptions[J].Defense AT&L,2015,41(1):6-11.

(编辑：李江涛)

Research on Development of U.S. Army Space System Test and Evaluation

ZHOU Sizhuo， LIU Baoping， PENG Hongjiang， XIA Yaxi

(Beijing Institute of Space Science and Technology Information, Beijing 100086， China)

After years of exploration and practices, U.S. army has established and gradually optimized its space system test and evaluation (T&E) within the defense acquisition system. Based on in-depth analysis of current and historic policies, instructions and relevant literatures of space system test and evaluation of the U.S. army, the paper studies key elements of the system like idea and method, organization and management, regulations and standards and test resources of U.S. army T&E system. Based on the study, the paper concludes the development course and phased problems of U.S. army space T&E system, and analyzes contents and features of each element; the paper proposes some enlightenments and advices on China’s space system test and evaluation in concept, method, organization, management and some other respects.

space systems; test and evaluation; acquisition system

2016-03-07

部委级资助项目

周思卓(1985-)，男，工程师，硕士，主要研究方向为航天产品工程、航天标准化。zhousizhuo617@126.com

V41

2095-3828(2016)06-0065-04

A DOI 10.3783/j.issn.2095-3828.2016.06.013