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第1章 绪论1

1.1 航天器研制的主要阶段3

1.1.1 NASA项目阶段划分5

1.1.2 ISO项目阶段划分6

1.1.3 我国航天器研制流程阶段划分7

1.1.4 航天器研制流程及其特点7

1.2 航天器系统的基本构成9

1.2.1 航天系统构成9

1.2.2 航天器系统构成9

1.3 航天器综合测试与总装、试验的关系12

1.3.1 航天器总装集成常温常压环境下的测试验证13

1.3.2 航天器模拟发射和在轨环境下的试验验证14

1.4 综合测试基本概念、原理和方法16

1.4.1 综合测试基本概念16

1.4.2 综合测试基本原理和方法18

1.5 综合测试的目的和任务24

1.5.1 综合测试主要目的和内容24

1.5.2 综合测试设计任务28

1.5.3 综合测试实施任务30

1.5.4 航天器测试结果评估任务35

1.6 综合测试专业技术体系37

1.6.1 航天器系统级测试验证与评估技术38

1.6.2 航天器综合测试设备设计与集成技术39

1.6.3 航天器系统级可测试性与测试仿真验证技术39

1.6.4 航天器综合测试专业技术面临的机遇与挑战40

1.7 综合测试发展历程42

1.7.1 早期的航天器综合测试42

1.7.2 我国航天器综合测试的首次计算机应用43

1.7.3 标准接口测试系统的研制与应用44

1.7.4 引进总控设备与测试新理念45

1.7.5 国产分布式总控测试系统研制成功并推广45

1.7.6 航天器测试技术的新进展46

第2章 航天器测试性分析与验证47

2.1 测试性概述48

2.2 测试性要求50

2.2.1 定性要求50

2.2.2 定量要求51

2.3 测试性工作程序52

2.4 航天器测试性需求54

2.4.1 航天器测试性总体需求54

2.4.2 航天器测试性功能需求55

2.4.3 航天器测试性性能需求56

2.4.4 航天器测试性接口需求56

2.4.5 航天器测试性信息需求59

2.4.6 航天器测试信号建模及模型库需求60

2.5 航天器测试性设计61

2.5.1 测试点选择与配置61

2.5.2 航天器硬件测试性设计63

2.5.3 航天器软件测试性设计64

2.5.4 航天器测试性设计方案65

2.5.5 航天器测试性设计建议73

2.6 航天器测试性分析与评估工具、方法和实例75

2.6.1 测试性设计分析与评估流程75

2.6.2 测试性分析与验证工具介绍83

2.6.3 航天器系统测试性分析与验证方法研究84

2.6.4 航天器测试性设计实例88

第3章 航天器综合测试需求分析93

3.1 航天器综合测试需求概述95

3.1.1 航天器研制过程测试需求95

3.1.2 航天器测试覆盖性需求100

3.1.3 综合测试总体需求101

3.1.4 航天器测试新需求105

3.1.5 综合测试任务确定106

3.2 测试需求建模108

3.2.1 物理系统及其仿真模型109

3.2.2 测试系统模型110

3.2.3 测试目标模型112

3.2.4 测试需求建模工具116

3.3 航天器测试覆盖性分析118

3.3.1 航天器测试覆盖性分析概述118

3.3.2 航天器测试覆盖性分析主要过程119

3.3.3 航天器测试流程覆盖性设计120

3.3.4 航天器测试覆盖策略和用例设计研究120

3.4 航天器测试任务需求分析123

3.4.1 星地接口及测试通道设计123

3.4.2 综合测试星地信息流设计125

3.4.3 总控设计需求126

3.4.4 整星供电及测试需求128

3.4.5 整星测控及测试需求130

3.4.6 整星综合电子及测试需求132

3.4.7 姿轨控及测试需求134

3.4.8 有效载荷及测试需求135

3.5 综合测试实施与评估需求137

3.5.1 综合测试实施输入控制要求137

3.5.2 综合测试过程技术状态控制138

3.5.3 综合测试过程安全风险控制141

3.5.4 综合测试过程质量控制143

3.5.5 综合测试过程测试数据包设计要求144

3.5.6 综合测试过程测试判读设计要求145

3.5.7 综合测试结果评估需求146

3.6 测试需求矩阵与测试需求跟踪148

3.6.1 测试需求矩阵的建立148

3.6.2 测试需求动态跟踪机制150

第4章 航天器综合测试方案设计153

4.1 综合测试方案设计概述155

4.1.1 设计目标、依据和原则155

4.1.2 设计程序156

4.1.3 设计内容158

4.2 综合测试验证策略164

4.2.1 测试验证基本策略164

4.2.2 基于模型的测试仿真验证策略166

4.2.3 航天器桌面联试验证166

4.2.4 航天器初样电性能验证167

4.2.5 航天器正样电性能验证167

4.2.6 航天器正样环境试验验证168

4.2.7 航天器单星测试验证策略168

4.2.8 航天器星座并行测试策略169

4.2.9 航天器批产验证策略170

4.3 综合测试设计分析171

4.3.1 综合测试任务约束分析171

4.3.2 综合测试星地测试接口174

4.3.3 综合测试状态与测试项目175

4.3.4 综合测试用例设计178

4.3.5 综合测试数据包设计178

4.3.6 综合测试层级设计179

4.3.7 综合测试对地面设备的要求180

4.3.8 综合测试流程设计183

4.3.9 综合测试文件体系设计184

4.3.10 综合测试关键点和风险分析185

4.3.11 综合测试安全性措施186

4.4 综合测试工作流程187

4.4.1 单星综合测试工作流程190

4.4.2 航天器批测试验证流程191

4.4.3 航天器星座并行测试流程192

4.5 分系统级测试主要内容193

4.5.1 分系统级测试的作用193

4.5.2 分系统级测试的主要内容194

4.5.3 分系统级测试的主要目的195

4.6 供配电分系统测试196

4.6.1 供配电分系统基本组成和功能196

4.6.2 主要测试内容和要求198

4.6.3 测试原理和方法198

4.7 测控分系统测试204

4.7.1 测控分系统基本组成和功能204

4.7.2 主要测试内容和要求205

4.7.3 测试原理和方法208

4.8 星载数据管理（OBDH）分系统测试216

4.8.1 OBDH分系统基本组成和功能216

4.8.2 主要测试要求和内容216

4.8.3 测试原理和方法217

4.9 热控分系统测试222

4.9.1 热控分系统基本组成和功能222

4.9.2 主要测试内容和要求223

4.9.3 测试原理和方法224

4.10 姿态和轨道控制分系统测试228

4.10.1 控制分系统基本组成和功能228

4.10.2 主要测试内容和要求230

4.10.3 测试原理和方法231

4.11 有效载荷测试239

4.11.1 通信卫星转发器测试239

4.11.2 导航卫星载荷测试251

4.11.3 遥感卫星载荷测试255

4.12 专项试验与测试271

4.12.1 系统级专项测试设计271

4.12.2 专项测试272

4.12.3 模式测试272

4.12.4 模飞测试273

4.12.5 专项试验273

第5章 航天器综合测试详细设计274

5.1 综合测试用例设计概述275

5.1.1 航天器测试用例设计原则279

5.1.2 航天器测试用例设计程序279

5.1.3 测试用例设计基本理论方法284

5.1.4 测试用例详细设计要求287

5.1.5 测试用例开发说明291

5.1.6 综合测试用例设计举例293

5.1.7 综合测试用例验证方法296

5.1.8 综合测试细则设计生成297

5.2 综合测试数据获取、处理与判读设计298

5.2.1 测试数据获取298

5.2.2 综合测试数据处理方法301

5.2.3 遥测参数处理方法设计实现314

5.2.4 综合测试判读方法316

5.3 综合测试数据包设计321

5.3.1 综合测试数据包基本概念321

5.3.2 全生命周期系统级测试数据包设计322

5.3.3 测试数据包设计一般流程322

5.3.4 综合测试数据包体系规划实例322

5.3.5 综合测试数据包清单设计要点324

5.3.6 综合测试总结模板设计要点324

第6章 航天器综合测试系统研制325

6.1 EGSE的主要组成、功能和接口设计要求327

6.1.1 EGSE功能需求327

6.1.2 EGSE基本组成332

6.1.3 测试系统设计及研制要点338

6.2 总控测试设备研制339

6.2.1 综合测试系统软件需求概述339

6.2.2 综合测试系统软件需求分析340

6.2.3 综合测试系统总控方案341

6.2.4 总控系统组成344

6.2.5 总控接口协议346

6.2.6 总控系统设计原则352

6.3 EGSE技术要求355

6.4 EGSE与航天器间接口设计358

6.4.1 EGSE与航天器间电气接口358

6.4.2 传输信号类型及接口设计360

6.4.3 干扰及抗干扰措施369

6.5 模拟器的应用386

6.5.1 模拟器的必要性386

6.5.2 国内外技术状态和发展趋势387

6.5.3 对星载计算机（OBC）软件的模拟方法390

6.5.4 卫星模拟器的发展趋势391

6.5.5 作为航天器EGSE组成部分的模拟器393

6.6 可靠性设计395

6.6.1 可靠性定义和几个常用的参数395

6.6.2 硬件可靠性设计396

6.6.3 软件可靠性设计399

6.7 新一代航天器测试系统（STS3000）简介401

6.7.1 STS3000体系架构401

6.7.2 统一数据源与标准化接口设计技术405

6.7.3 多航天器并行测试过程数字化建模技术409

6.7.4 面向功能和性能的自动化测试技术416

6.7.5 层次化智能数据判读分析技术421

6.7.6 多任务并行协同处理技术425

6.8 航天器综合测试系统的应用拓展431

第7章 航天器综合测试组织与实施433

7.1 航天器综合测试准备434

7.1.1 测试细则编写434

7.1.2 测试参数录入435

7.1.3 测试参数处理437

7.1.4 测试注入文件生成439

7.1.5 测试准备工作确认440

7.2 综合测试组织444

7.2.1 测试组织模式设计444

7.2.2 单星测试队伍——五人模型446

7.2.3 批测试队伍——矩阵模型447

7.2.4 人员能力——素质模型448

7.3 综合测试实施449

7.3.1 航天器AIT阶段的综合测试449

7.3.2 初样电性航天器综合测试451

7.3.3 正样航天器综合测试452

7.4 综合测试技术状态控制458

7.4.1 航天器产品交付技术状态控制458

7.4.2 测试前星地技术状态确认460

7.4.3 测试中星地技术状态控制460

7.4.4 测试后星地技术状态恢复462

7.4.5 测试系统技术状态控制463

7.4.6 软件版本技术状态控制464

7.5 综合测试参数判读467

7.5.1 实时数据判读分析技术467

7.5.2 历史数据判读分析技术470

第8章 航天器综合测试故障诊断与定位477

8.1 综合测试故障处理方法479

8.1.1 综合测试故障处理步骤480

8.1.2 综合测试故障模式及影响分析480

8.1.3 综合测试故障的排查与定位482

8.1.4 综合测试故障分析方法483

8.2 测试故障处理原则和预案486

8.2.1 故障处理原则486

8.2.2 故障预案制订488

8.3 综合测试故障诊断方法490

8.3.1 故障树分析方法概述490

8.3.2 故障树分析方法原理492

8.3.3 故障树分析方法的作用与步骤492

8.3.4 故障树诊断分析程序及步骤494

8.3.5 定性分析及分析结果应用502

8.3.6 定量分析及分析结果应用505

8.3.7 故障树诊断分析注意事项508

8.3.8 故障树诊断分析的优缺点509

8.3.9 典型案例分析510

第9章 航天器综合测试评估技术512

9.1 综合测试评估体系设计513

9.1.1 评估的基本概念513

9.1.2 评估的基本流程514

9.1.3 指标体系的建立514

9.1.4 信息获取与处理518

9.2 测试评估方法520

9.2.1 ADC方法520

9.2.2 AHP方法522

9.2.3 其他评估方法527

9.2.4 相关分析技术530

9.3 航天测控实时软件可信性评估举例532

9.3.1 航天测控实时软件分析532

9.3.2 评估模型533

9.3.3 评估应用535

第10章 航天器综合测试技术展望539

10.1 航天器虚拟测试技术541

10.1.1 国外该领域研究发展趋势542

10.1.2 航天器电性能模型546

10.1.3 航天器电性能虚拟测试技术552

10.1.4 航天器虚拟测试技术的发展趋势564

10.2 航天器故障预测与健康评估技术570

10.2.1 航天器故障预测与健康评估系统体系设计570

10.2.2 航天器故障预测与健康评估系统体系结构573

10.2.3 航天器故障预测技术579

10.2.4 航天器健康评估技术581

10.3 云计算与大数据测试技术585

10.4 人工智能测试技术589

10.5 “互联网＋测试”技术592

附录 缩写和符号（Glossary of Abbreviations and Symbols）594

参考文献602

索引608