“国际空间站”工程标准分布与特点

孙晓君 尹玉梅 张杰 （北京空间科技信息研究所）

1 引言

我国载人空间站工程是一项多方合作、技术跨越发展的庞大工程，目前处于高速发展期，不但面临多单位、人员的配合、技术协调，还面临技术复杂、管理和技术交融，以及未来空间站运营管理、国际合作等一系列问题，且空间站具有一次发射反复应用在轨维修的特点，相关技术需要提前达成共识，并规范化开展。这对“引领性标准”实现先导和监督作用提出了高要求，标准化对象要准确，标准内容要正确。

然而载人空间站是全新的研制，很多需要引领性的技术在标准的规划和标准化对象的选择上都没有经验可循，此时，希望能准确正确地开展标准编制和应用工作，需要借鉴其他工程的标准管理经验。我们将目光投向“国际空间站”工程标准，“国际空间站”工程标准（SSP标准）作为以美国为主体，其他国家参与的工程类标准，其标准由各参与方联合签署，有效确保了参与国之间空间站工程的合作协调，并促进了多边工程项目的有效研制和管理。

本文将以公开可查的“国际空间站”工程标准为基础，包括空间站本体（含舱段）、环境、地面、人员、相关试验、软硬件、管理、接口等方面，从内容、类型、编号等维度，阐述“国际空间站”工程标准的分布，并总结特点，为我国载人空间站工程标准建设提供参考。

2 标准分布

首先，对空间站整体，存在一系列的规范性文件，包括：协议/合同、管理、一般性流程/模板、出现问题如何解决的流程方式等。从总体结构上可以分为空间站本体、环境、发射场、地面、地面人员、医学几部分，各部分之间存在一系列包括产品保证、工程技术以及产品自身特性在内的相应的支撑文档，同时相互之间存在着客观的接口上的联系，如空间站和地面人员之间等，这些都利用标准来定义和规范统一。

其次，对舱段之间，由于“国际空间站”由美国、欧洲、日本等各自负责不同的舱段建设，其存在的具体接口以及与外来对接飞行器存在的接口，也由相应的标准进行统一，以保证所有参与国研制的舱段可以完好的对接。

第三，对舱段内部，可以分为硬件、软件、人员、相关试验、飞行及舱外活动等部分，各部分之间的联系是通过各类接口定义标准实现的。而具体的试验方法、软硬件设计等内部要求则引用其他组织制定的标准。

不论各级产品层次，公开的“国际空间站”工程标准多集中在对外的公用部分，如接口、接地、电源、显示、操作、人员培训、要满足的试验、以及鉴定审查方法等用于协调统一各参与方的、共性的标准上。这些标准的公开，有利于“国际空间站”一些重要环节的统一设计、研制和开发，提高各参与方不同产品之间的协调性、统一性和互换性，并会提高整个“国际空间站”的进展效率。

3 标准类型

“国际空间站”工程标准主要针对直接解决“国际空间站”所需问题、为统一研制接口而制定标准，其中很多标准都直接表明了适用、针对的舱段或有效载荷，目的性十分明确，包括：

1）面向管理的标准。约占15%，其中主要围绕“国际空间站”的项目开展而展开标准，如项目开展的流程、问题汇总、明细要求等。

2）面向产品保证的标准。约占20%，有明确使用舱段/对象的约占该类标准的60%。主要集中在基础类、质量管理类和安全性标准，在标准中则是明确指出其适用范围，如“SSP 50062，《美国国家航空航天局及加拿大航天局安全性和任务保证要求》安全性和任务保证要求”；而元器件、材料等标准则只有较小的比例，且都直接针对空间站设计使用，如空间站认可的元器件清单，硬件接口等。工艺类标准仅针对接口的特殊工艺要求制定了标准，而针对某一舱段或载荷的工艺多采用对其他航天标准引用的方式。

3）面向工程技术的标准。约占60%以上，且其中近60%是专用标准。主要倾向于对专用的型号产品提出要求，如接口、有效载荷调试校核、往返运输货架设计、舱段设计等。对于实现过程方法的标准多采用对其他航天标准引用的方式。同时，基础性的工程技术则主要倾向用于统一整个空间站技术的总体性标准。

“国际空间站”工程标准直接面对项目特征，满足项目需求。具体标准多以下列几种形式出现：

1）综合要求。一般从总体上提出，内容涉及产品保证（如SSP 41170《技术状态管理要求》）、工程技术（如SSP 30240《空间站接地要求》）等；

2）执行方案。主要是指项目推进的具体操作执行计划，可以是空间站项目的总体执行方案，也可以是某项管理落实执行计划等；

3）技术规范。主要针对研制过程中的具体工程设计，通常会具体到某个舱段或某项技术（如SSP 50014《国际空间站编码规范》或SSP 41162《美国在轨舱段规范等》）；

4）控制文档。这是“国际空间站”工程标准中非常有特点且重要的一类标准，主要针对接口部分，包括接口定义文档和接口控制文档两个组成部分；

5）手册。主要是指其他的提供信息的指南、索引等标准。如SSP 50257《项目控制文档索引》等。作为整个“国际空间站”工程标准的辅助部分。

4 标准编号

“国际空间站”工程标准采用数字分类法分为几个系列，30000系列、40000系列、50000系列和SSQ20000系列。其中，SSQ20000系列仅面向配套的元器件与线缆选型的要求、规范和试验类标准，而前三类是“国际空间站”工程标准的重点：

1）30000系列。面向系统级技术要求，通用性强，不针对某一具体型号。主要包括设计要求，材料与处理要求，电磁要求，接地要求，电子搭接要求，安全性分析要求，元器件管理与执行要求，外部污染物控制要求，接口研制过程要求，断裂控制要求，结构设计与验证要求，安全性评审过程等各个方面的要求，可以为空间站设计提供指导。

2）40000系列。面向各舱段的系统级规范和各舱间及与用户的接口控制文件。不仅包括空间站系统规范，欧空局密封舱规范，日本实验舱规范，意大利小密封后勤舱规范等系统及规范，还包括机柜到小密封后勤舱接口控制文件，空间站管理与控制的软件接口控制文件，GNC与空间站的接口控制文件等，另外还有环境试验要求与质量保证要求。

3）50000系列。比30000系列和40000系列的标准数目更多，规定也更详细，面向“国际空间站”建造，52000～58000子系列重点为有效载荷要求、集成等相关标准。包括用于有效载荷研制用户参考系列标准在内的各方面标准，如空间站音频、视频标准，地面保障设备设计要求，航天员标准，空间站安全性要求，配置管理手册，硬件/软件验收流程，任务集成模板，飞行准备就绪执行计划等。

5 标准特点

具有国际标准性质

“国际空间站”工程标准有强烈的工程目标导向性，与“国际空间站”工程需求紧密相关，多是为了解决工程研制提出的要求，如工程的工作模式和性能要求，在具体标准中会有对应的体现，如SSP 57020《密封舱有效载荷调试手册 第三部分：关于信息、监督、评审或管理控制》；SSP 41017《货架与迷你密封式后勤保障模块的接口控制文档》等，在欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、意大利航天局、美国国家航空航天局等参与方中广泛使用，是事实上的国际标准。

优先协调接口关系

“国际空间站”工程标准的目的是协调多方关系，双边/多边之间的标准较为丰富和具体，且针对具体任务有着详细的说明和要求，如SSP 50062《美国国家航空航天局及加拿大航天局的双边安全性和任务保证要求》，SSP 50094《关于俄罗斯舱段的美国国家航空航天局及俄罗斯航天局的双边联合规范》，SSP 50145《美国国家航空航天局及日本宇宙航空研究开发机构的双边安全性和产品保证要求》等。

安全性保证任务实施

“国际空间站”工程标准在任务实施保证方面，面对载人航天特点，以环境、人员、产品等为出发点，以安全性要求和评审带动可靠性、测试性、维修性的发展，并且利用这几种性质之间分析、设计方法具有的共通性，从安全性出发，制定和执行了相关的具有“归零”性质和作用的、具有广泛约束性的标准。并且在乘员相关的标准中重点以医学、活动环境等保障安全的标准为主。

运营标准重在应用

“国际空间站”工程标准注重面向建成后投入运营的标准建设，有效载荷相关标准和航天器的规范/接口类标准占了很大比重。有效载荷方面，包含了协议、测试、调试、操作等多方面进行了详细规定。接口方面，不但有舱段标准等与具体执行对接相关的一系列接口定义标准和接口控制标准，还有对接接口的整体设计，如SSP 50235《国际空间站对来访飞行器的接口定义文档》。这反映了“国际空间站”在面对国际协作方面的态度，以工程顶层标准的制定和执行为牵引，规范参与方之间的接口和基础行为。

注重基础性标准

“国际空间站”工程标准注重共用的基础性“规范”、“手册”的制定，如坐标系标准、元器件选用标准等，较少涉及实施的具体方法和细节。同时，“国际空间站”工程标准不但集中在工程研制的基础性标准，更针对性提出了一系列共性基准用标准。如SSP 30425《空间站设计环境》中提出了共同遵循的太空环境条件，包括太阳活动变化等带来的环境变化，日夜变化、季节性变化、电离层、银河射电噪声、流星、空间碎片、磁场等环境，便于所有参与方的统一理解。

6 结束语

“国际空间站”工程标准明确的整体协调和统一基准标准思路在其长期的发展中起到了统一基准、协调管理、引领发展的作用。对于我国载人空间站而言，应仿照“国际空间站”工程标准的重点结构和分布情况，不拘泥于固化研制过程的某项具体特有设计、技术、工艺的规范类标准，加强工程总体面向运营的标准的协调、规划和编制，如对外合作、统一协作的综合要求性的标准，以及向全工程发布的模板、信息、索引指南等手册类标准，形成要求、规范、手册相匹配的标准体系，解决较明确的接口固化需求、安全性保证需求、空间应用规范化需求、产品维修更换需求等，真正实现工程应用、标准发展相结合的双赢。