航天系统技术成熟度等级及评价准则定义

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1、国际标准化组织（ISO）2013年11月正式出版了由欧洲宇航局/欧洲空间研究与技术中心（ESA/ESTEC）组织编写的《航天系统：技术成熟度等级及评价准则定义》标准，编号为ISO16290，对国际航天领域的技术成熟度活动进行了规范。这是世界范围内的第一份国际性的技术成熟度标准，是技术成熟度方法在世界各国科研管理中推广应用的重大事件，标志着技术成熟度思想与方法已在世界范围内得到广泛认可。一、ISOTRL标准编制背景20世纪70年代美国宇航局（NASA）提出技术成熟度等级（TRL）的概念以来，经过多年发展，NASA于1995年颁布了白皮书，规范了航天项目的TRL定义及描述。这一科研管理工

2、具迅速被美国政府问责办公室（GAO）接受，并逐步推广至美国国防部（DoD）国防采办项目和能源部（DoE）重大项目管理当中。2000年后，技术成熟度思想与方法在世界各国得到大力推广应用，以英国国防部（UKMOD）、法国宇航局（CNES）、欧洲宇航局（ESA）、日本宇航局（JAXA）等为代表的诸多机构积极在各自领域开展相关的研究和实践工作。然而，由于世界各国在国防科研管理、工程实践上的差异，以及对技术成熟度评价标准、评价流程、评价结果的应用等方面认知的不同，各国解决技术成熟度适用性问题面临着不小的挑战。为此，NASA、ESA、CNES、JAXA等萌生了通过制定ISO标准来统一规范的设想，

3、经过充分酝酿，成立了由ESA/ESTEC牵头的技术成熟度标准编制组，负责整个标准的编制工作。编制组成员包括美国、法国、日本、英国、德国、巴西和乌克兰等7个国家约30名代表。自2010年5月11日，编制组在伦敦的英国标准协会召开首次工作会，统一了成熟技术度相关术语的定义后，又相继召开了5轮技术研讨会；2012年10月向ISO提交了标准草案；在依据ISO标准出版流程广泛征求意见后，于2013年11月1日正式发布。二、ISOTRL标准内容概述标准主要包括四部分：适用范围、术语定义、TRL定义、TRL说明，着重描述术语解释和TRL定义，并辅以注释和举例说明。（一）适用范围主要用于航天系统的硬

4、件产品，其他领域参照使用。TRL的定义约定了达到各级技术成熟度等级所需的条件，为实现精准的技术成熟度评价提供了标准。（二）术语定义该部分针对原理样机、单元的关键功能、单元的关键部件、单元、单元功能、功能性能需求、实验室环境、成熟技术、任务运行、模型、运行环境、使用性能需求、性能、性能需求、过程、相关环境、可重复的过程、需求、技术、验证、确认等21个术语进行了定义。（三）TRL定义该部分包括概述和正文两部分。概述部分，首先界定了TRL9的状态，又解释了技术成熟度评价中的具体对象（单元）的选取问题，最后就技术成熟度评价中易引起误解的一些原则性问题进行了说明，如：技术成熟度评价的作用及局限

5、性、技术成熟度评价的相对性和时效性、单元的TRL不能高于其子单元的TRL等。正文部分，分别针对TRL1~9级的定义进行了详细描述，并辅以举例说明。例如，关于TRL1（基本原理被发现和报道），就分为描述和举例说明两个部分。1、TRL1描述对与技术相关的，现有的科学研究成果进行评估，并开始转向应用研究与发展。通过学术研究，发现基本的科学原理，并发表论文进行报道。总体上说，已经识别出技术潜在的应用方向，但性能需求尚未确定。2、举例说明下列就是TRL1的例子：l1985年，德国科学家WilliamConradRoentgen发现了X射线。l1911年，H.KamerlinghOnnes发现了

6、超导电性，即某种物质在一定温度条件下电阻降为零的性质。l2010年10月，研究人员声称发现了世界第二种巨病毒——CroV。这种病毒，可以感染海洋单细胞生物，科学家称之为巨病毒，是由于其基因组非常多，大约有73万个碱基对，大概是世界上已知最大的“普通”病毒的两倍。3、TRL说明ISO定义中对TRL各级要点给出了TRL定义的简要描述，见表1，第二列描述每级TRL单元需完成的重要活动/实现的状态，第三列提供了取得的工作成果（文档）。表1ISO定义中技术成熟度等级各级的要点TRL定义需完成的重要活动/实现的状态取得的工作成果（文档）1发现和报告技术基本原理通过基础性观察活动确定潜在应用，但尚

7、未形成技术单元的概念。l描述意图应用的基本原理l确定潜在应用2阐明技术概念和/或应用形成潜在应用和初步的技术单元概念，但尚未验证。l系统阐述潜在应用l进行技术单元的初步概念设计，提出基本原理的应用设想3通过分析和实验对关键功能和/或特性进行概念验证详细描述技术单元概念，通过由实验（经验）数据/特性支撑的分析模型演示预期性能。l初步性能需求（可指向多个任务）中包含功能性能需求的定义l技术单元的概念设计l作为输入的实验（经验）数据、实验室试验的定义，以及试验结