航天技术是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术，它包括空间技术、空间应用和空间科学，是当今人类世界最高科技群体中对现代社会最具影响的科学技术之一。航天技术越来越广泛的渗入当人类生活的各个领域，发挥出传统的生活方式无法达到或难以实现的作用。航天技术使人类活动范围从地面扩展到太空，从根本上改变了人们的生活方式、思维方式和生产方式，促进了生产力的发展，使整个世界和人类自身发展了深刻的变化。航天技术的发展和应用水平已成更为一个国家的综合国力、文明程度的重要标志。
从1985年5月17日毛泽东主席发出“我们也要搞人造地球卫星”的号召40多年来，我国航天事业从无到有、从小到大，经历了风风雨雨、艰苦创业、配套发展和走向世界等几个重要阶段。现在，我国航天技术已达到了相当规模的水平：形成了完整配套的研究，设计、试制的完整配套方式；建立了设备齐全、能发射各类卫星的发射中心和卫星测控网；建立了全国范围内的科研生产协作网和质量保证体系具备了系统工程决策的能力和管理经验；培育了一支思想教育良好、作风过得硬、技术水平高的科技队伍和产业大军。我国航天事业取得了举世瞩目的成就，充分展现了社会主义中国的强大生命力。
让我们携起手来，为祖国为社会的航天事业贡献一份微薄力量！
五年级:刻薄?玫睦肟?
关键词：陕西航天；职业教育；发展
中图分类号：G718.5 文献标识码：A 文章编号：
一、航天事业的发展
陕西航天工业企业众多。目前中国航天科技集团公司所辖的科研生产联合体（研究院）中，西安就有第四研究院、第五研究院西安分院、第六研究院、第九研究院等，下属企事业单位20多个。中国航天科工集团公司下属的二一所也在西安。陕西航天涉及宇航、战略、战术等多种型号的固、液体发动机研制生产，卫星通信、遥感及测控。特别是航天六院作为我国液体火箭发动机研制中心和专业抓总单位，承担着为我国运载火箭和导弹武器提供液体火箭发动机的重任，他们研制生产的长征系列发动机屡屡创下航天史上的奇迹，被誉为“金牌”的发动机确保了100%的成功发射，六院也被誉为了“中国航天动力之乡”。在陕的航天企事业从业人员超过3万人，2012年底这些航天企业的总收入超过250亿元人民币，占整个陕西国防科技工业的近四分之一。
2006年7月，中国航天科技集团和陕西省、西安市政府联合共建了部级民用航天产业基地，2010年11月，西安国家民用航天产业基地又升级为部级陕西航天经济技术开发区。西安国家民用航天产业基地位于西安市东南部，规划面积为23.04平方公里，远期预留约35.5平方公里的发展规划空间。西安国家民用航天产业基地的建立为航天技术应用产业的进一步发展提供了更为广阔的空间。随着西安国家民用航天产业基地的升级与发展，陕西各航天企业坚持军民结合、寓军于民的方针，发挥航天技术特色和优势，大力发展航天技术应用产业。航天四院在复合材料、机械电子、精细化工等领域形成支柱，并开发出一百多种产品。航天五院西安分院在通信、导航产品的开发中所研制的伞型便携天线、充气式便携天线在地震应急通信、防洪、救灾、新闻采集等领域广泛应用。航天六院开发了热能工程、特种泵阀、化工生物、石化、环保、印包等重点航天技术应用产业项目，形成了流体机械、热能工程、光机电一体化等三大产品系列，广泛应用于石油、化工、煤炭、电力、消防、交通、环保等领域，取得了良好的经济效益和社会效益。航天九院16所作为航天系统历史最久且唯一从事液浮惯性器件研制生产及其相关惯性仪表、自动控制、精密机械、电子线路、计算机应用的专业科研生产所、厂，具有很强的研制及精密加工能力。771所建设的集成电路封装、印制板、电源、民用仪器仪表等产业化项目也已取得新的成就。以专用设备制造、电子信息、特种化工、新材料、新能源为主的航天民用技术和产品为陕西地方经济腾飞起到了助推作用。
二、陕西航天职业教育的现状
航天事业的蓬勃发展必须有丰富的各方面人才的智力支持，在高技能人才培养方面也是如此。历史上陕西的航天单位中有多所职业教育学校，其中有六九一厂（现属航天九院）举办的“延河无线电技工学校”，骊山微电子公司（现属航天九院）举办的“骊山职工大学”，航天四院举办的“向阳技工学校”和“陕西航天工业学校”，航天六院举办的“六七红光技工学校”等，开设的专业主要有机械加工、无线电技术、计算机技术、半导体等。当时这些学校的业务均由陕西航天管理局（七级局）统一管理，统一与当地教育部门对接。
现在，航天四院和航天六院仍在继续办学。航天四院拥有“陕西航天技术学院”和“陕西航天工业学校”，航天六院拥有“陕西航天职工大学”和“西安航天技工学校”。这四所学校开设有航天制造技术（特种焊接技术）、航天制造技术（数控方向）、机电一体化技术（CAD方向）、模具制造技术（橡塑膜具）、电子装配技术（智能流体量表装配）、供应电技术（太阳能光伏发电）、计算机网络技术、计算机应用技术、市场营销、物流管理、物业管理、电子商务、会计电算化、特种密封技术、特种覆膜技术、特种材料成型技术、高能化工技术、精细化工技术、环境保护技术等20多个专业，面向高等职业教育和中等职业教育二个层次培养学生，目前在校学生有5000多人。
特别是航天六院所举办的两所学校地处西安国家民用航天产业基地，所培养的学生供不应求，主要被产业基地所属的企业所录用。该校充分利用现有的办学资源开展职业教育，近年来先后培养出了多名选手参加陕西省和国家相关专业的技能大赛，涌现出了6名陕西省“技术能手”，特别是2012年学校代表陕西省参加了第42届世界技能大赛机械工程设计—CAD全国选拔赛，有3名学生进入全国前20名，有1名选手进入了国家集训队，为陕西职业教育赢得了荣誉。该校还自主开发了适应于信息现代化的“陕西省参加数控大赛培训系统”和“一体化教学系统“软件，不仅为各类学生的技能提高提供了便利的学习方式，也填补了陕西省职业教育在这一领域的教研空白。针对近年来太阳能光伏企业在陕西的兴起，该校不仅及时开设了这一专业，而且还利用自身航天系统的优势，开发了用于学生实验的具有自主知识产权的“太阳能光伏发电实验箱”，较好地解决了学生操作能力提高这一现实问题。
尽管六院所属的两所职业院校办学有自己的鲜明特色，但规模小、校舍面积不足，企业和地方政府对企业办学的看法和政策上的不一致性成了制约学校发展的“瓶颈”问题。在企业看来，自己所举办的学校除了为自身培养技能人才之外，在很大程度上还解决了地方政府所辖区域的人口就业问题，企业已经承担了较多的社会责任，企业应将更大的精力放在发展产业和产品上，不应该再去为学校扩大而投入更多的资金。而在地方政府看来，企业办学是为了自己企业新生劳动力的补充而为的，办学所需的经费应该由企业来负担，政府有限的经费首先要用在自己所管的学校发展上。这样的结果使得目前的航天职业教育的发展处在了“两难”境地，有需求无空间，要发展无资金。要破解这一难题，笔者认为必须进行教育资源整合。
三、促进陕西航天高等职业技术教育发展的思考
（一）提高对发展航天高等职业技术教育必要性的认识
第一，要充分认识到航天事业发展对高技能人才的需求。航天科技的发展水平，体现了一个国家科技实力、国防实力和综合国力，标志着一个国家国际地位的高低。国务院的国家中长期科学和技术发展规划纲要指出，航天科技是未来创新的四大关键技术领域之一。西安作为陕西的省会城市，其综合科技实力位列全国第三，是中国科学研究、国防科技、高等教育、高新技术的重要基地。同时，西安也是中国航天重要的研发和制造基地，是中国航天的“动力之乡”。而发展航天事业，离不开各类高素质的、能够适应航天企业特点的技能人才、专业人才和创新人才。
第二，要认识到航天科技民用产业化发展对高技能人才的需求。21世纪是航天科技走向产业化发展的一个新时代。国际航天商业委员会早就预测，2010年全球航天产业来自商业服务和政府计划的总收入将超过15800亿美元。据国际宇航协会报告，航天科技走向民用产业化发展，每投入1美元将产出16美元，相关产业带动比是1：12。我国政府高瞻远瞩，将“航天北京、航天上海、航天西安、航天成都”列入国民经济发展规划，目前已在建设中的“上海国家民用航天产业基地”和“西安国家民用航天产业基地”，将航天科技民用产业化发展推向了高速发展的进程。特别是西安国家民用航天产业基地的建立，不仅为陕西省的航天科技民用产业化的发展搭建起了平台，符合中国航天科技集团公司“铸造国际一流宇航公司”战略发展目标，同时也为陕西经济实现“拐弯提速”发展注入了新的活力。中国航天科技集团公司第四研究院和第六研究院，是陕西乃至西北地区最具代表性的大型航天骨干企业。推进航天科技民用产业化的发展，加速西安国家民用航天产业基地的建立，其责无旁贷。航天科技民营产业化发展需要大量的高素质技能人才。
第三，要认识到航天军工产品和航天制造技术的特殊性对高技能人才的需求。航天军工产品是高科技与先进制造技术的结合产物，它不仅集中体现了“新材料、新技术、新工艺和新设备”的“四新”基本要求，而且航天制造技术在产品的生产和制造工艺方面，也有着与其它制造业不同的特点。因此，举办具有航天特色的高等职业技术学院，在航天企业的环境中，结合企业的科研和生产，开展教学和实训，培养掌握航天制造技术的高技能人才，不仅对航天科技集团第四研究院和第六研究院精湛的军工产品技术，是很好的传承和发扬，对航天事业的发展，也是功在千秋之举。
第四，要看到航天企业文化、管理模式对航天高等职业教育的需求。航天企业不仅军工产品和制造技术具有特殊性，同样，企业文化和企业管理模式，也有着与其他企业不同的特点。企业文化是一个企业的核心精神、企业的凝聚力和企业的生命力的内在表现。航天企业文化是以“航天传统精神” 、“两弹一星精神”和“载人航天精神”为核心的企业文化。管理决定企业的成败，质量是企业的生命。航天军工科研和生产的特殊性，要求产品质量“百分之百”，火箭发射和载人飞船、探月等空间活动“万无一失”，并以此为基础，形成了航天企业独特的管理模式。认同企业文化，适应企业管理模式和掌握企业生产技术，是任何一个企业在选用人才时，都必须考虑的三个问题。航天企业更是如此。为航天企业培养的适用型技能人才，不仅要掌握航天制造技术，同时还要在认同航天企业文化和适应航天企业管理模式的基础上，达到自觉地融入航天企业环境的境界。在这一点上，航天高等职业教育在人才培养方面具有得天独厚的优势。
（二）正确把握国家及陕西省职业教育发展政策
党的十报告中明确提出要加快发展现代职业教育。具有中国特色的现代职业教育就是要建立起“适应需求、内部衔接、外部对接、多元立交”的体系。国家中长期教育改革和发展规划纲要指出，发展职业教育要调动行业企业的积极性。建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制，制定促进校企合作办学法规，促进校企合作制度化。鼓励行业组织、企业举办职业学校，鼓励委托职业学校进行职工培训。制定优惠政策，鼓励企业接收学生实习实训和教师实践，鼓励企业加大对职业教育的投入。教育部副部长鲁昕在去年谈到职业教育发展时强调，职业教育办学要依据国家机制、国家标准、国家方向去做。具体讲国家机制就是要建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制；国家标准就是必须吸收行业企业和第三方机构等参加标准建设，形成多方参与、适应技能型人才培养要求的国家标准体系；国家方向就是校企合作。产教结合、校企合作是职业教育区别于其他教育的重要特征。陕西省教育部门2013年的工作要点中也进一步明确：要加快发展现代职业教育，优化整合职业教育资源；启动示范性职业教育集团项目，推动《陕西省职业教育校企合作促进条例》立法进程，使校企深度融合。上述政策为振兴陕西航天职业教育提供了重要依据。
（三）政府、企业共同努力，整合航天职业教育资源
教育部副部长鲁昕指出，在我国现行体制下，要整合优质资源，形成职教发展合力，国家层面靠职业教育联席会议制度，微观层面靠集团化办学。职业学校要尽快组建或加入职教集团，把政府、行业、企业、科研机构、社会组织、职业院校等6类主体的优势集中起来，进一步完善治理结构和决策模式，共同推动职业教育科学发展。
陕西是我国教育大省和国防科技工业大省，也是航天产业大省。目前陕西所设置的37所高等职业技术学院中，涵盖了航空、电子、兵器等国防科技工业，航空业甚至建立了两所院校。但目前航天在陕西乃至整个西北地区，除了陕西航天职工大学（成人高校）与西安航天工业学校（中等专业学校）两所独立设置的学校，尚没有一所具有航天特色和航天背景的高等职业技术学院。这也是陕西高等职业院校布局上的不足。因此，整合资源设立航天职业技术学院，是调整和改善陕西省乃至整个西北地区高等职业教育院校结构和布局的需要。 西安国家民用航天产业基地按照省市的要求，正在制定和完善《西安国家民用航天产业基地教育发展中长期规划（2012——2020）》，按照这个规划的战略目标，第一阶段要做到职业教育与基地发展相协调，职业技术人才满足基地需求，形成适应基地发展的职业教育特色；第二阶段要做到创新职业教育发展，建成适应基地社会经济全面发展的现代职业教育。这个规划为设立陕西航天职业技术学院提供了可能。
在发展陕西航天高等职业技术教育事业上，地方政府应将进一步解放思想，转变职能，多为企业、行业排忧解难，可以借鉴其他省市的一些做法。例如重庆市人民政府在设立由四川航天七院主管的重庆航天职业技术学院时，就将当时政府所辖的一所占地近300亩的中专学校，以较低的成本划转给了该学院，而且原来中专学校教师的工资支出至今仍由地方财政负担，使重庆航天职业技术学院发展成了重庆市“示范高职学院建设单位”。在组建陕西航天职业技术学院时，可以将目前的航天四院和航天六院举办的学校合并，优化教育资源，以目前的“陕西航天职工大学”为基础，在西安国家民用航天产业基地建立“西安航天职业技术学院”，政府出土地让政策，企业出师资引资金，共同发展航天职业技术教育。或者政府将目前已经设立的高等职业技术学院与航天所属的职业院校整合，共同培养陕西航天事业发展所需要的具有航天特色的高技能人才。
“十二五”期间是中国航天事业进一步发展的重要战略机遇期，也是促进航天技术民用转化，实现美丽“中国梦”的关键时期，在陕西建立起包括航天在内的完善的高等职业技术教育体系，必将为陕西经济的快速发展起到积极助推作用。
参考文献：
[1]中共陕西省委教育工委.陕西省教育厅2013年工作要点[EB/OL]. / 2013-1-24
[2]加快推进职业教育集团化办学 全面建设现代职业教育体系[EB/OL].cn/s/blog_54c5e6110101/ 2013-3-31
[3]航天五院西安分院院长史平彦[EB/OL]. .cn/n/2013/0106/c414-... 2013-1-6
[4]陕西国防科技工业规模中国居首 聚焦“民参军”模式[EB/OL]. /mil/2012/08-21/412.
航天技术是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术，它包括空间技术、空间应用和空间科学，是当今人类世界最高科技群体中对现代社会最具影响的科学技术之一。航天技术越来越广泛的渗入当人类生活的各个领域，发挥出传统的生活方式无法达到或难以实现的作用。航天技术使人类活动范围从地面扩展到太空，从根本上改变了人们的生活方式、思维方式和生产方式，促进了生产力的发展，使整个世界和人类自身发展了深刻的变化。航天技术的发展和应用水平已成更为一个国家的综合国力、文明程度的重要标志。
从1985年5月17日主席发出“我们也要搞人造地球卫星”的号召40多年来，我国航天事业从无到有、从小到大，经历了风风雨雨、艰苦创业、配套发展和走向世界等几个重要阶段。现在，我国航天技术已达到了相当规模的水平：形成了完整配套的研究，设计、试制的完整配套方式；建立了设备齐全、能发射各类卫星的发射中心和卫星测控网；建立了全国范围内的科研生产协作网和质量保证体系具备了系统工程决策的能力和管理经验；培育了一支思想教育良好、作风过得硬、技术水平高的科技队伍和产业大军。我国航天事业取得了举世瞩目的成就，充分展现了社会主义中国的强大生命力。
让我们携起手来，为祖国为社会的航天事业贡献一份微薄力量！
五年级:刻薄?玫睦肟?
一、准备发展卫星、研究卫星技术的阶段
此阶段从20世纪50年代后期至60年代中期，为中国航天器及其技术发展的第一阶段，也是中国人造卫星及其技术的开创阶段。
1958年5月17日，主席在中国共产党第八次全国代表大会第二次会议上，根据人类社会已于1957年10月随前苏联发射了世界上第一颗人造卫星而进入了航天时代，高瞻远瞩地提出了“我们（中国）也要搞人造卫星”的号召。根据这一战略考虑，中国科学院把研制发射人造卫星列为1958年的第一项重点任务。
1959年年初，中国科学院根据邓小平总书记作出的现在放（发射）卫星与国力不相称、要调整空间技术（为航天技术的同义词）研究任务的指示，提出了以探空火箭练兵、高空物理探测打基础、不断探索卫星发展方向这一循序渐进发展中国航天技术的工作方针。贯彻这一方针，使中国在火箭探空以及航天技术单项课题研究和试验设备研制等方面取得了从无到有的进展。
20世纪60年代初、中期，中国在火箭探空领域多次获得了高空大气环境探测数据、进行了首批次生物高空飞行试验，在卫星技术领域开展了轨道运行理论、热控制技术、姿态控制技术、无线电及空间电子学、空间医学工程、生物环境工程等方面的研究和研制。这些学术理论成果和工程技术成果，为中国后来开展人造卫星的研制准备了必要的条件。
二、开始研制卫星、试验卫星技术的阶段
此阶段从20世纪60年代至70年代中期，为中国航天器及其技术发展的第二阶段，也是中国人造卫星及其技术取得初步突破的阶段。
1965年6月，总理主持召开的中共中央专门委员会第十二次会议，批准了国防科委提出的拟于1970～1971年发射中国第一颗人造卫星的方案报告。同年8月召开的中共中央专门委员会第十三次会议，又原则同意了中国科学院受国防科委委托提出的关于发展中国人造卫星工作的规划方案建议。该建议经修订，于1966年5月形成了中国的第一个有关航天事业的发展规划――《发展中国人造卫星事业的十年规划》（简称《十年规划》）。
《十年规划》明确提出，中国发展人造卫星事业要走有中国特色的道路，要根据中国自己的需要确定卫星的种类，要根据中国特定的条件确定技术途径，要以满足中国自己的需要为标准来衡量赶超（世界先进水平）；研制人造卫星要采取由易到难、由低到高、循序渐进、逐步发展的方针，首先以科学技术试验卫星开路、取得经验，然后发展以返回式卫星为重点的应用卫星系列。《十年规划》勾画出中国航天事业的发展蓝图，明确了发展方向和奋斗目标，对中国航天技术的发展具有重要的指导作用。实践证明，《十年规划》提出的发展方针和原则符合中国国情。特别是，在当时的历史条件和国际环境下，中国在航天技术方面不可能得到其他国家的任何援助和合作，只能走自力更生、自主创新的道路。历史表明，《十年规划》提出的主要目标基本按期实现了。
在进入人造卫星工程研制时期后，中国于1968年2月成立了专门负责航天器研制的中国空间技术研究院。该院的成立，使原先分散在中国科学院和第七机械工业部的航天器研制力量得到集中，从组织体制上为按期完成中国第一颗人造卫星――“东方红一号”（代号DFH－1）卫星的研制任务以及进行中国第一种应用卫星――返回式0型试验遥感卫星（代号01批FSW－0）等航天器的研制提供了保证。此后一年半，即1969年8月，上海机电二局（1982年改称上海航天局，1993年改称上海航天技术研究院）也组建了卫星研制队伍，并开始研制技术试验（代号JS）卫星。
1970年年4月24日，“东方红一号”卫星在“长征一号”运载火箭的携带下，从酒泉卫星发射中心起飞升空，进入一条近地点高度439公里、远地点高度2384公里、倾角68．5度的初始轨道。这一成就标志着中国成为继前苏联、美国、法国、日本之后，世界上第5个能自行研制发射人造卫星的国家。“东方红一号”卫星原定的主要任务为探测空间环境参数，后改为播放《东方红》乐奏曲。中国的第一颗卫星总重量为172．8公斤，比前苏联、美国、法国、日本这4个国家的第一颗卫星重量（分别为83．6公斤、13．97公斤、42公斤、9．4公斤）的总和还要多23．8公斤；而且，中国的第一颗卫星在跟踪测轨技术、信号传送方式、热控制技术等方面也优于上述这4个国家的第一颗卫星。这说明，中国航天器技术虽然起步较晚，但起点较高。
在“东方红一号”卫星发射成功后不到一年，即1971年3月3日，中国又用“长征一号”运载火箭将“实践一号”（代号SJ－1）科学探测和技术试验卫星（见题图）送入空间轨道。该卫星除了进行空间环境参数探测外，还对硅太阳能电池阵加镍镉蓄电池组构成的电源系统、无源主动式热控制系统、小型化长期遥测系统进行在轨飞行试验。这3个试验项目都是要在长寿命应用卫星上采用的新技术。“实践一号”卫星的设计寿命为1年，但直到卫星轨道寿命结束，星上的长期遥测系统仍一直在发送着清晰的信号。在当时中国缺乏航天用长寿命元器件可靠性数据和经验的情况下，该卫星能达到8年多的工作寿命，的确难能可贵。
“东方红一号”卫星和“实践一号”卫星均采用自旋方式稳定姿态。这2颗卫星相继告捷，表明中国人造卫星事业发展十年规划中的第一步目标得到实现。
技术试验（JS）卫星进行了以星载计算机为主的程序控制技术、遥测数传和跟踪采用“兼用合一”的方案、三轴稳定的姿态控制技术等试验。该卫星在第一、二次发射时，均因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道。但在1975年7月进行的第三次发射，成功地由“风暴一号”运载火箭将其送入地球低轨道。这一成就使技术试验卫星的第三颗卫星成为进入太空轨道的中国第三颗卫星。此后，技术试验卫星又于1975年12月至1976年11月进行了3次发射。其中，前2次卫星进入轨道，最后一次卫星因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道。
01批FSW－0返回式卫星主要用于进行航天可见光摄影技术、卫星返回技术以及相关的三轴稳定姿态控制技术试验。该卫星由返回舱和仪器舱2个舱段组成，其中返回舱平台具有较强的通用性。该卫星在1974年11月进行的首次飞行试验中，因运载火箭姿态控制系统出现故障未能进入太空；但在1975年11月进行的第二次发射时，成功地由“长征二号”运载火箭送入预定轨道，并在完成任务后按预定计划使返回舱返回地面，基本上完成了“把卫星收回来”的任务。此后，01批FSW－0在1976年12月、1978年1月各进行的1次飞行试验中，发射和回收均取得圆满成功。
01批FSW－0返回式卫星的研制成功，表明中国在攀登航天可见光摄影技术和卫星返回技术方面取得了突破性进展，使中国成为继美国、前苏联之后世界上第3个掌握这两项高难度技术的国家，并表明中国胜利地实现了人造卫星事业十年发展规划中提出的第二步的主要目标。
通过上列几种卫星的研制，中国基本掌握了人造卫星及其分系统相关的技术。
三、卫星进入实用、提高卫星技术的阶段
此阶段从20世纪70年代中期至80年代中期，为中国航天器及其技术发展的第3阶段，也是中国人造卫星及其技术开始直接为国民经济建设服务的阶段。
1977年9月，中国决定集中航天领域的力量于1980年至1984年完成包括发射“东方红二号”（代号DFH－2）试验通信卫星在内的“三抓任务”（另两项任务为向太平洋发射远程运载火箭和由潜艇水下发射运载火箭）。1978年8月，邓小平副主席指出，中国是发展中的国家，在空间技术方面，不参加太空竞赛；现在不必上月球，要把力量集中到急用、实用的应用卫星上来。根据中国制定的20世纪80年代中期航天事业的发展规划和邓小平的上述批示，中国航天器领域加快了能覆盖更广地域、获取更多对地观测资料的返回式0型实用遥感卫星（代号02批FSW－0）和用于进行卫星通信试验的“东方红二号”试验通信卫星等急用、实用的应用卫星的研制步伐，并在20世纪80年代初、中期使中国的人造卫星及其技术取得了多项新进展。
1981年9月，“实践二号”（代号SJ－2）、“实践二号甲”（代号SJ－2A）、“实践二号乙”（代号SJ－2B）3颗空间物理探测卫星进行第二次发射（1979年7月进行的首次发射因运载火箭推进系统出现故障未能进入轨道），成功地由1枚“风暴一号”运载火箭送入各自的运行轨道，实现了“一箭三星”。这3颗卫星除探测空间环境参数外，还进行了太阳能电池阵和整星对日（太阳）定向、整星无源主动式热控制等卫星新技术的试验，从而提高了中国人造卫星的技术水平。
1982年9月，02批FSW－1进行了首次飞行试验。在这次试验中，卫星由“长征二号丙”运载火箭送入预定轨道，并在完成任务后使返回舱按预定计划安全返回地面。此后，02批FSW－1又于1983年至1987年成功地完成了5颗卫星的发射和回收。其中，于1985年10月、1986年10月发射的2颗卫星主要用于中国国土普查。02批FSW－1的研制成功，不仅表明返回式遥感卫星在中国的各类应用卫星中率先由试验阶段转入到实用阶段，而且揭开了中国人造卫星及其技术直接为国民经济建设服务的序幕。在02批FSW－0研制、发射任务完成以后，中国又从1987年9月开始用“长征二号丙”运载火箭发射主要用于航天测绘工作的返回式Ⅰ型遥感卫星（代号FSW－1）。FSW－1共发射了5颗卫星。其中，1993年月10月发射的第5颗卫星因姿态控制系统出现故障使返回舱未能实现返回，其他4颗卫星的返回舱成功地返回地面。
1984年4月，小容量和采用双自旋稳定的“东方红二号”试验通信卫星在西昌卫星发射中心进行了第2次发射（同年1月进行的首次发射因运载火箭推进系统出现故障未能进入预定轨道）。首先由“长征三号”运载火箭将卫星送入地球静止轨道的转移轨道，而后由卫星上的推进系统将卫星推入地球静止轨道并使卫星定点于东径125度的赤道上空。紧接着，中国又于1986年2月将1颗“东方红二号”实用通信卫星定点于东经103度的赤道上空。这一成就表明，中国成为继美国、前苏联、欧洲航天局、日本之后世界上第5个拥有地球静止卫星的国家，中国的通信卫星也因此进入实用阶段。此后，中国又于1988到1991年发射了4颗通信容量比“东方红二号”通信卫星大1倍的“东方红二号甲”（代号DFH－2A）通信卫星。这4颗“东方红二号甲”通信卫星除最后1颗因运载火箭推进系统出现故障未能进入预定轨道外，其他3颗分别定点于东经78．5度、东经110．5度、东经98度的赤道上空。这几种通信卫星的研制成功，促进了中国国内卫星通信事业的进步。据不完全统计，在20世纪80年代末期，中国用于国内卫星通信的转发器中，国产化的程度约60％。
在中国人造卫星开始为国土普查、国内通信领域作贡献之际，2颗“风云一号”（代号FY－1）太阳同步轨道试验气象卫星（即01批FY－1卫星），分别于1988年9月和1990年9月，由“长征四号甲”运载火箭携带，从太原卫星发射中心起飞升空并进入预定的轨道。在1990年进行的发射中，运载火箭还同时将“大气一号”（代号DQ－1）和“大气二号”（代号DQ－2）2颗气球式卫星送入轨道。2颗01批“风云一号”太阳同步轨道气象卫星的发射入轨，表明中国成为继美国、前苏联之后世界上第3个拥有太阳同步轨道气卫星的国家，推动了中国气象事业的发展。
四、研制新一代卫星，发展载人飞船技术的阶段
此阶段从20世纪80年代中期至90年代末期，为中国航天器及其技术发展的第4阶段，也是中国人造卫星及其技术取得新的重大突破、载人飞船及其技术取得初步突破的阶段。
中国通过前面所述各种人造卫星的研制，解决了人造卫星有无的问题和使卫星技术有了较大提高，并在卫星应用方面取得了初步成果。在此基础上，中国于20世纪80年代中期提出了要研制新一代卫星的任务。与此同时，中国航天器领域根据中国制定的跟踪世界高技术前沿的《高技术发展纲要》（即“863计划”），开始进行载人空间站及其应用的研究。1992年，中国航天器领域又根据中国确定执行飞船载人航天工程计划，开始进行载人飞船的研制。在此阶段，中国于航天器领域取得了如下所述的进展。
1992年8月，能获得更多、更清晰地物图像的返回式Ⅱ型遥感卫星（代号FSW－2）进行的首次飞行任务获得圆满成功。这一成就揭开了中国新一代卫星发射的序幕。此后，返回式Ⅱ型遥感卫星又于1994年7月和1996年10～11月各执行了1次飞行任务。这2次飞行任务也获得圆满成功。用于发射返回式Ⅱ型遥感卫星的运载火箭为“长征二号丁”运载火箭。
中国返回式卫星是一种低轨道、三轴稳定、对地心定向、返回舱可安全返回地面的卫星。其主要任务是对地观测，同时利用卫星的剩余能力，以搭载形式进行一些国家科学技术发展急需的试验项目；在一定程度上弥补了中国目前还没有专用微重力试验卫星和技术试验卫星的不足。
返回式Ⅱ型遥感卫星采用了新研制成功的遥感设备，使一次飞行获得的信息大幅度增加；在完成对地观测主任务的同时，还以搭载形式进行多种空间科学和技术试验。其卫星技术本身也有很大提高。它充分继承和吸收了前两种返回式卫星的成功经验和成熟技术；在此基础上又有较大的创新和改进，为国家提供了一种崭新的、用途广泛的返回式卫星平台。
1994年2月，运用成熟技术以较快的速度研制发射了“实践四号”（代号SJ－4）科学试验卫星。该卫星重396公斤，主要用于进行空间辐射环境及其效应探测。它搭载“长征三号甲”运载火箭，被送入地球静止轨道的转移轨道。该卫星还对砷化镓太阳电池和氢镍电池等新型航天电池进行了在轨飞行试验，取得了令人鼓舞的效果。
1997年5月，中等容量和采用三轴稳定姿态控制的“东方红三号”（代号DFH－3）通信卫星进行第2次发射（1994年11月进行的首次发射因星上推进系统出现故障未能定点于赤道上空、投入使用）。首先由“长征三号甲”运载火箭送入地球静止轨道的转移轨道，而后由卫星的推进系统将卫星推入地球静止轨道，并使卫星定点于东经125度的赤道上空。这一成就表明，中国通信卫星的技术有了明显的提高。卫星上所采用的许多先进技术和主要成果为今后研制更先进、更大容量的通信卫星奠定了基础。它对于缓解中国卫星通信的紧张状况，促进通信事业的发展，提高我国在国际航天领域的威望，巩固我国在国际航天发射市场的地位都有十分重要的意义。
2000年1～2月，以“东方红三号”通信卫星平台为基础研制的“中星二十二号”（代号ZX－22）通信卫星发射成功，定点于东经98度的赤道上空。
1997年6月，以“东方红二号甲”通信卫星平台为基础研制的“风云二号”（代号FY－2）地球静止轨道气象卫星进行的首次发射获得成功。卫星定点于东经105度赤道上空。发射“风云二号”气象卫星的运载火箭是“长征三号”运载火箭。这一成就使中国成为继美国、前苏联之后，世界上第3个既能研制发射太阳同步轨道气象卫星，又能研制发射地球静止轨道气象卫星的国家。该卫星能覆盖以我国为中心的约1亿平方公里的地球表面，通过卫星转发的高分辩率数字展宽云图和低分辩率云图，可进行天气图传真广播，供国内外气象资料地面站接收使用；星上的数据收集系统可以提供133个国内国际通道的数据传输；利用卫星上的空间环境检测器，可检测太阳活动和卫星所处空间环境，为卫星工程和空间环境科学提供观测数据。它的研制发射成功，开拓了我国在地球静止轨道上进行对地观测的新领域，提高了我国气象预报和减灾防灾的及时性和准确性，使我国气象现代化事业进入一个新阶段。2000年6月，第2颗“风云二号”气象卫星成功发射，并定点于赤道上空（定点位置经度与第1颗卫星相同）。
1999年5月，“风云一号”业务气象卫星（即02批FY－1卫星）和“实践五号”（代号SJ－5）科学试验卫星，由1枚“长征四号乙”运载火箭一并送入预定的太阳同步轨道。“风云一号”业务气象卫星的研制成功，表明此种气象卫星进入了实用阶段。其工作寿命由原型的1年提高到2年；遥感性能提高，增强了对云层、陆地和海洋的多光谱探测能力；存储容量增加，云图信息存贮与记录时间提高到300分钟；每天可以获得一次4通道、4公里分辩率的全球观测资料。“实践五号”科学试验卫星仅用不到两年的时间就完成了工程星和样星的研制工作，其性能指标可以满足用户需要，并达到了各项设计指标要求。该卫星装载中国科学院研制的科学仪器设备，主要进行空间环境探测、单粒子效应及对策研究、卫星微重力下的流体科学试验等。
1999年10月，中国和巴西联合研制的“资源一号”（代号ZY－1）卫星（即中国和巴西地球资源卫星），由“长征四号乙”运载火箭送入预定的太阳同步轨道。卫星上装有CCD相机、红外多光谱扫描仪、宽视场成像仪等。由此，填补了中国在地球资源卫星领域的空白。2000年9月，中国的“资源二号”（代号ZY－2）卫星成功发射进入轨道。
1999年11月，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号乙”运载火箭发射了“神舟一号”（代号SZ－1）飞船。该飞船为无人状态的试验飞船。“神舟一号”飞船在轨运行14圈后，其返回舱成功着陆在内蒙古自治区中部地区。“神舟一号”无人飞船的飞行试验获得成功，表明中国在飞船载人航天技术领域取得的首次重大突破。
2000年6月，中国和英国有关单位联合研制的“航天清华一号”（代号HTQH－1）微小卫星，搭载俄罗斯运载火箭进入轨道。该卫星的研制实践，为中国小型卫星的发展提供了一条新的途径。
关键词：航天器；故障诊断技术；数据挖掘
引言
故障诊断技术是指不进行设备拆卸的情况下，通过相应的方法和技术手段，在设备运行过程中掌握其运行状态，确定是否发生故障并分析出发生故障的原因，预报故障未来的发展趋势。故障诊断技术在各个工业领域都得到了国内外的充分关注，并取得了丰厚的研究成果。
自1957年第一颗人造地球卫星上天以来，全世界发射的航天器已经多达5000多颗。据统计，从1957年至1988年的30年间各国发生灾难性事故的卫星约140颗，造成了重大的经济损失。近十几年来，随着我国发射的卫星越来越多，也出现了很多故障，针对航天器的故障诊断技术已经引起航天领域专家学者的重点关注。
1航天器故障诊断技术的研究现状
航天器作为光机电一体化仪器的设备，由于其规模大、复杂度高、航天器的资源和人工干预能力有限，且太空环境日趋恶劣并存在着大量的不确定性因素等，这些都对航天器的故障诊断技术提出了挑战难以进行有效维护，经常会出现系统异常运行甚至出现故障的情况。因此，航天器故障诊断技术对提高航天器的可靠性、安全性和有效性具有十分重要的作用，已经成为航天领域主要研究方向。
美国和俄罗斯（前苏联）为代表的国家，在航天器故障诊断技术方面做了大量且深入的研究工作。美国国家航空航天局（NASA）从上个世纪七十年代以来便开始研究航天器的在轨故障诊断技术。经过几十年的发展，NASA利用建立的航天器故障诊断平台，对大量故障航天器进行了成功的诊断与维修，保证了航天器的可靠稳定运行，延长了航天器的使用寿命，除了保障航天器可靠稳定的运行外，故障诊断技术对于减少地面工作人员的工作量、航天员的培训时间以及发射与运行成本都具有重要意义。近几年美国投入大量的资金用于航天器系统故障诊断技术研究。尤其是在航天飞机方面，将飞行风险降低了50%，同时运行预算降低了1/3，而且还可能进一步降低。
自上世纪70年代我国成功发射第一颗卫星以来，我国航天领域的技术人员便开始研究航天器故障诊断技术。但是一直以来，相关的研究所和日常管理部门没有建立专业的航天器故障诊断平台，主要依托某卫星测控中心组织实施，在技术上还局限于依靠人工手段对航天器进行在轨管理。航天器发生严重的故障后，需要组织航天领域相关专家和航天器研制人员到故障处置的现场一起进行分析，制定相应的维修方案，并对维修方案进行仿真验证确认后才能根据制定的维修方案对故障航天器进行维修，无法形成一个通用化的航天器故障诊断平台。直到2014年我国首个航天器在轨故障诊断与维修实验室才在西安某卫星测控基地宣告成立。
目前，航天器在轨故障诊断与维修问题，已经成为国际航天领域的热点之一。建立航天器在轨故障诊断与维修通用化平台已经成为各个国家进行航天器在轨管理发展的实际需要和必然趋势。
2航天器故障诊断的基本方法
故障诊断技术最早起源于美国。作为一门学科进行系统研究从上世纪60年代的美国宇航局（NASA）开始，1961年美国开始实施阿波罗计划后出现了一系列的设备故障，促使美国海军研究室主持美国机械故障预防小组开始把故障诊断作为一种技术进行研究开发。1971年，麻省理工学院的Beard发表的博士论文和Mehra和Peschon发表在Automatica上的论文，创新性的提出了运用软件冗余代替硬件冗余的新思想，开启了故障诊断技术研究的开端。
根据系统采用的特征描述和决策方法的差异，形成了不同的故障诊断方法，应用于航天器故障诊断的方法有很多种，其中应用较多的有：基于模型的方法、基于信号处理的方法和基于人工智能的方法。
2.1基于模型的故障诊断方法
基于模型的故障诊断方法是提出最早、研究最为系统的一种方法。基本思想是运用软件冗余代替硬件冗余。基于模型的故障诊断方法分为基于参数估计的故障诊断方法和基于状态估计的故障诊断方法。
2.1.1基于参数估计的故障诊断方法
基于参数估计的故障诊断方法的基本思想是不需计算残差序列，而是根据模型参数及相应物理参数的变化量序列的统计特性来进行故障诊断，更利于故障的分离。因为被诊断对象的故障可以视为其过程参数的变化，而过程参数的变化又往往导致系统参数的变化。1984年Iserman对基于参数估计的故障诊断方法作出了完整的描述。目前研究得较为广泛的有强跟踪滤波器方法和最小二乘法。
2.1.2基于状态估计的故障诊断方法
基于状态估计的故障诊断方法的基本思想是由于系统被控过程的状态直接反映出的是系统的状态，因此只需估计出系统的状态并结合适当的模型即可对被控对象进行故障诊断。这种方法首先利用系统的解析模型和可测信息，重构系统的被控过程，构造残差序列，残差序列中包含丰富的故障信息，再对残差进行分析处理，从而实现故障的检测与诊断。主要有三种基本方法：Beard首先提出故障诊断检测滤波器的方法；Mehra和Peschon提出了基于Kalman滤波的方法；Massoumnia提出的广义一致空间法。在实际应用中，由于系统越来越复杂，很难建立十分精确的数学模型。目前研究较为广泛的是将模型参考自适应的思想引入状态估计中，从而提高系统鲁棒性。
2.2基于信号处理的故障诊断方法
基于信号处理的故障诊断方法，通常是利用信号模型，如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等，直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，从而检测出故障，不需要精确的解析模型，有很强的适应性。
2.2.1基于输出信号处理的故障诊断法
基于输出信号处理的故障诊断法的基本思路是系统的输出（幅值、相位、频率等）和故障存在着一定的联系，可以通过数学的方法（频谱分析）进行描述。当发生故障时，可以通过系统的输出分析出故障发生的位置及其严重程度。常用的有：将时域信号变换至频域加以分析的方法称为频谱分析的频谱分析法；研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度的先关分析法等。
2.2.2基于小波变换的故障诊断法
小波变换属于时频分析的一种，是一种新型信号处理方法，是一种信号的时间-尺度（时间-频率）分析方法，具有多分辨率分析的特点，而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力，是一种窗口大小固定不变，但其形状可改变，时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法。基本思路是首先对一系统的输入输出信号进行小波变换，利用该变换求出输入输出信号的奇异点。然后去除由于输入突变引起的极值点，则其余的极值点对应于系统的故障。
目前国内已经有所研究应用的基于小波变换的故障诊断方法主要有三种：利用观测信号的奇异性进行故障诊断；利用观测信号频率结构的变化进行故障诊断；利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断。基于小波变换的故障诊断方法对输入信号的要求低，对噪声的抑制能力强，灵敏度高，运算量适中，可以进行在线实时检测，在机械系统的故障诊断中取得了不少研究成果。
2.2.3基于时间序列分析的故障诊断法
基于时间序列分析的故障诊断法的基本思想是选取与故障直接相关的状态变量，建立时间序列过程模型，以模型参数作为特征矢量来判别故障的类型。过程模型参数与系统（设备）的内在特性和输入输出隐含着复杂的联系，在长期的设备运行实践中可以用统计的方法得出模型参数与系统典型故障之间的关系，作为故障识别的依据。这种方法可以在缺乏先验诊断知识的情况下，通过对机组运行过程数据序列的统计认识，逐步积累识别故障的能力，建立有效的诊断体系。
2.3基于人工智能的故障诊断方法
基于人工智能的故障诊断方法是故障诊断领域的发展的重点，是现阶段应用最广泛，研究的最多的方向，不需要精确的模型，适用于不确定性的问题。下面介绍几种航天器故障诊断方面比较常用的方法。
2.3.1基于定性模型的故障诊断方法
基于定性模型的诊断方法是由人工智能领域学者提出的一类诊断方法。基于定性模型的故障诊断方法的不需要系统精确的数学模型。基本思想是根据系统组成元件与元件之间的连接（或参数间的依赖关系）建立诊断系统的模型；将过程特性的外部表现和人类专家对故障判断和处理的经验，通过抽象化方法直接建立各种过程变量与故障模式之间的定性模型，对系统进行推理，预测系统的定，通过观测的系统实际行为与预期行为的差异，检测系统是否存在故障，并诊断故障的原因。
在实际应用中，NASA开发的基于定性模型的诊断推理软件先后在深空一号、对地观测卫星EO-1、x-37飞船等实际型号中进行了科学验证或应用。国内在航天领域基于定性模型的诊断技术主要在液体火箭发动机的故障诊断领域取得了一些研究成果。
2.3.2基于专家系统的故障诊断方法
专家系统是人工智能的一个重要分支，能够在一些特定的领域内模仿人类专家的推理能力，来解决复杂的实际问题。基于专家系统的故障诊断方法的基本思路是将某一领域长期的实践经验和大量的故障信息知识，模仿人类专家的推理方式，总结归纳成规则知识库使计算机能够识别，然后将需要诊断的实时的数据输入计算机的数据库中，专家系统利用已经归纳生成的知识库对实时数据进行分析和推理，从而推算出可能的故障，如图1所示。
使用专家系统进行故障诊断的方法在日常的工程应用中已经有了大量的实践，也较广泛的应用于航天器故障诊断领域，如：CLIPS、EXSYS、G2等。
2.3.3基于数据挖掘的故障诊断方法
基于数据挖掘的故障诊断方法的核心思想是利用海量的历史数据进行处理从而获取系统的行为模型，通过结合先验知识可及时发现系统出现或者即将出现的故障，如图2所示。
人工神经网络（Artificial Neural Networks，ANN）能够有效地实现输入到输出的非线性映射，是数据挖掘最常用的技术之一。当系统为非线性系统，这类系统一般难以有效建立模型，因而用本身就是非线性映射的ANN来模拟难以建模的非线性系统恰好解决了这一难题。
模糊技术：即利用模糊集理论对实际问题进行评判、决策、模式识别和聚类分析。适用于系统状态及故障状态具有不确定性，并可采用模糊集描述的情况。其主要方法有四种：基于模糊模型的故障诊断方法，基于自适应模糊阈值的残差评价方法，基于模糊聚类的残差评价方法和基于模糊逻辑的残差评价方法。
在航天器故障诊断应用中，利用数据挖掘技术对历史测控数据进行规则挖掘，从海量的样本数据中获取故障诊断的规则，及时发现故障征兆并采取有效措施就可能避免航天器出现重大的故障。NASA领导下的Ames Research Center（ARC）的Inductive Monitoring System（IMS）主要采用聚类的方式对数据进行自动状态分类。通过对哥伦比亚航天飞机失事前数据的分析，发现IMS能比航天飞机控制中心更早发现故障，并于09年用于国际空间站控制中心的ISS管理。
3航天器故障诊断技术的发展趋势
近年来，基于人工智能的航天器故障诊断方法已经成为主要的研究方向，尤其是基于数据挖掘的航天器故障诊断方法不需要建立对象的模型，依靠分析已经积累的海量历史数据，提取出其中的关联关系和趋势特征作为识别故障的依据。
航天器遥测数据包括了航天器运行和控制过程中的各种性能参数数据、状态分析数据、二次计算结果等多种状态数据，这些数据反应了航天器的运行状态。由于航天器系统复杂，参数众多，大多包括成千上万的传感器测量参数，这些参数在设备发生故障之前的一段时间可能就会有一定变化，如温度、压力等参数的异常变化，其也会导致测控过程中的一些其他数据发生异常变化。基于数据挖掘的航天器故障诊断的方法，通过以航天器的遥测数据为研究对象，构建航天器遥测数据的训练库和测试库，利用数据挖掘分类方法训练故障分类器，经测试库数据验证分类器的有效性后，生成对应的故障诊断规则，并利用历史数据对规则进行测试和优化。在故障诊断中，将设备实时的数据与的诊断规则和诊断知识一起代入诊断运算过程，得到故障是否存在、产生的原因和处理的方法。这种方法可从海量的数据中及时发现异常情况，并对异常情况进行预警、诊断并发现一些深层次的故障原因，并将故障重新输入训练库中，提高后续故障诊断的准确度和精度，是今后研究的一个重点。
进入空间能力开启低价高效新篇章
进入空间是开展空间军事活动的基础，是关键的军事航天能力。2016年，世界主要航天国家继续推进新一代航天运载火箭研制，探索实践可重复使用运载系统，在提升进入空间能力的可靠性与效率，降低成本与风险等方面取得了重要进展。
大力推进新一代大中型运载火箭发展。美国“航天发射系统”重型运载运载火箭的芯级发动机RS-25在斯坦尼斯航天中心完成了多次静态点火试验；美国轨道ATK公司获得美空军支持，开展新型中-重型固体火箭研制，将与“猎鹰”-9“火神”等竞争美军用卫星发射任务。俄罗斯继续推动“联盟”和“安加拉”火箭逐步投入使用，并开展新型超重型运载火箭的研制。欧空局批准研制“阿里安-6”火箭，计划2020年首飞。印度“极轨卫星运载火箭”成功实现了“一箭二十星”的发射，正在加快研制具有更强运载能力的“地球同步轨道运载火箭”MK-3。
多国掀起重复使用运载器发展热潮。美国蓝色起源公司成功将回收的“新谢泼德”火箭再次发射并回收，验证了亚轨道可重复运载技术；虽然9月1日的爆炸使“猎鹰”-9火箭发展遭受挫折，但年内连续3次海上垂直回收试验的成功，为开发运载火箭重复使用技术、降低进入空间成本探索了一条创新之路；美国DARPA在研的“试验性太空飞机”项目进入第二阶段，将开展可重复使用一子级样机的研制；美国联合发射联盟正在研究下一代“火神”运载火箭的可重复使用能力，计划实现火箭上面级和第一级发动机的重复使用。俄罗斯宣布开展水平返回式可重复运载火箭的研制，计划将采用涡轮发动机和火箭发动机组合的水平返回式第一级“贝加尔”首先应用于“安加拉”火箭。法国政府组织有关专家开展了可重复使用运载火箭及其发展前景的评估。印度“可重复使用运载器技术验证机”完成了首次飞行试验，迈出了研发完全可重复使用飞行器的第一步。
先进动力技术有望变革进入空间能力。当前传统液体与固体火箭发动机基本上已达性能极限，提高空间不大。脉冲爆震火箭发动机、塞式火箭发动机等先进动力技术取得了重要进展，有望突破现有发动机无法实现的性能，可使运载火箭在大幅降低运输成本的情况下，提高运载能力。2016年，俄罗斯建造了首台脉冲爆震火箭发动机验证机，并成功进行了系列测试。脉冲爆震火箭发动机是一种基于爆震燃烧的新型发动机，爆震波使可爆燃料的压力、温度迅速升高。这种发动机结构简单、推重比高、耗油率低，具有重大应用潜力。
利用空间能力步入升级换代新时期
军用卫星系统是战场综合信息系统的中枢，有效利用空间已成为形成一体化联合作战能力的关键。2016年，军用卫星继续升级换代，侦察、导航、通信等领域卫星及其应用取得新进展，多用途卫星的快速发展模糊了军用、民用之间的界限。激光通信、微缩干涉光学成像等先进技术的发展突破了传统卫星功能限制，将对未来卫星的研制与应用产生重大影响。
更多国家谋求天基侦察能力。国外成像侦察能力继续扩散，美、俄、欧等继续研制与部署先进的侦察卫星，菲律宾、秘鲁等也通过合作或者购买等方式寻求自主的天基侦察能力。美国国家侦察办公室所属的“先进猎户座”系列信号监听卫星NROL-37和“未来成像体系”系列雷达成像卫星NROL-45发射升空。俄罗斯发射了“猎豹”-M（Bars-M）光学测绘卫星、“资源”-P3光学侦察卫星以及GEO-IK-2两用测地卫星等，对地观测能力进一步增强；俄罗斯还开始了新一代雷达侦察卫星的研制工作，首颗卫星计划2019年发射入轨。欧洲“哥白尼”计划下的“哨兵”-3A监测卫星以及“哨兵”-1B雷达成像卫星发射入轨，后续2颗光学卫星“哨兵”-2C/2D也启动了研制。印度发射了自行研制的“制图卫星”-2C光学成像卫星，全色分辨率0.65米，多光谱分辨率2米。由欧洲空客公司研制分辨率为0.7米的秘鲁首颗侦察监视卫星“秘鲁卫星”-1卫星发射入轨。菲律宾实现了首颗国产对地观测卫星Diwata-1的入轨服役。沙特同美国数字地球公司合作，建造至少6颗小型光学对地观测卫星。
推进通信卫星的换代和部署。加快高吞吐量、高速率、抗干扰的先进通信卫星系统的研制与部署，有效满足未来作战的通信需要。美国发射了第5颗“移动用户目标系统”卫星，实现了该星座的完整部署，全面运行后传输速度为原有系统10倍以上；美国家侦察局的新一代军用数据中继卫星的首星NROL-61发射入轨。加拿大国防部提出拟建设一个为北极地区提供24小时卫星通信的星座。欧洲的大容量Ku波段“欧洲通信卫星”9B成功发射，星上搭载了“欧洲数据中继系统”的首个数据中继有效载荷。
完善导航卫星体系建设运行。美、俄、欧三大导航系统加快部署与升级，印度也在积极发展区域导航卫星系统。美国完成了GPS 2F系列最后一颗卫星的发射，继续推进GPS 3卫星的研制与运行控制系统的升级，加快采办第二批GPS 3卫星，计划2018年发射GPS 3的首颗卫星。俄罗斯发射了3颗“格罗纳斯-M”卫星，下一代“格罗纳斯-K2”卫星也将于2020年问世。欧洲发射了2颗“伽利略”导航卫星，系统在轨数量达到14颗。随着年内3颗卫星的发射入轨，印度“区域导航卫星系统”卫星星座完成第一阶段部署，区域自主导航能力大幅增强。
微小卫星展示更多军事潜力。小卫星逐渐成为发展热点，其突出优势受到军方高度关注，有望在更大范围与更深程度融入战场作战。根据欧洲资讯公司预测，未来10年，小卫星将井喷式增长，发射数量超过3600颗，会引发航天领域的重大变革。美陆军正在寻找利用微小卫星实现成像和空间态势感知的方法，DARPA重点支持“雷达网”项目，旨在突破小卫星载荷技术瓶颈，降低发射成本。在侦察监视领域，美国国家侦察局在地理空间情报会议上提出未来计划加大利用立方体卫星，并构建新的地面控制体系；美国行星资源公司计划建设“谷神星”系统，发射10颗小卫星用于红外和高光谱对地观测。在通信领域，美陆军正计划发展由16颗小卫星组成的“陆军全球动中通卫星通信”系统，该星座能覆盖美国南方司令部、非洲司令部和部分太平洋司令部所辖战区，建成后可为特定地区提供持续通信服务；美欧多家公司继续推进利用微小卫星构建大型低轨通信卫星星座的计划，建成后将具有重要的军事应用价值。
先进技术提升空间系统性能。在DARPA和NASA联合投资下，美国洛・马公司与加州大学联合开展微缩干涉光学成像系统研究，利用大规模微型干涉仪组成的微缩阵列进行干涉成像，有望上百倍降低传统光学成像系统的尺寸和质量，对于未来光学成像将产生深刻影响。美国科学家提出了图像重构技术，该技术可在不改变侦察卫星硬件的前提下，利用单颗或多颗侦察卫星对同一目标的多张侦察图像进行在轨图像后期处理与合成，理论上可将图像分辨率提升5倍。空间激光通信具有传输速率高、安全性好等特点，可实现卫星、空中平台大容量数据的近实时传输。欧洲发射了“欧洲数据中继系统”的首个数据中继有效载荷，推动卫星激光通信技术迈入实用化；DARPA启动项目资助小企业研发卫星间激光通信技术，为作战人员提供更强的卫星通信能力。
空间态势感知形成天地一体新能力
空间态势感知能力是洞察和掌控潜在对手空间活动意图与动向、确保空间资产安全的关键，是进行空间控制的基础和前提。2016年，主要航天国家继续推进天地一体与覆盖全轨道的空间态势感知技术发展，“透明化”成为空间发展新走向。
研制与升级天地监视系统。美国洛马公司已经在新泽西建立了一个小规模“太空篱笆”雷达测试场，首次开始跟踪空间目标。美国空军从DARPA接收了“空间监视望远镜”（SST）的操控权，近期将该系统从白沙靶场迁往澳大利海军基地。麻省理工学院林肯实验室负责研制的ORS-5空间监视卫星将于近期发射，提供地球同步轨道目标监视能力。欧空局授出合同，计划在西班牙部署空间监视雷达。
验证高机动空间监视卫星。美国空军在年初的太空作战模拟试验中使用“区域空间自动导航与制导实验”（ANGLES）卫星完成了一系列空间机动与抵近监视任务。美国使用2014年发射的“地球同步轨道空间态势感知项目”（GSSAP）卫星抵近出现故障的“移动用户目标”-5卫星，进行详细监测；2016年8月，美国空军发射了第3和第4颗GSSAP卫星，GSSAP卫星具备较强的机动变轨能力，可按需抵近地球同步轨道目标，对目标进行详细监视。
关注多源数据融合与处理。DARPA启动了提升空间态势感知能力的“轨道t望”项目，该项目将通过集成美国政府、军方、商业及国际合作伙伴等不同来源的空间目标监视数据和其他数据，创建新型数据采集平台和网络，提供更清晰、更真实的空间态势图。2016年，“轨道t望”项目已经完成了7家空间态势感知数据提供商的实时数据集成，组建了全球最大的空间监视网络体系。该项目建成后将使空间事件的提示与预警时间从几周缩短到几小时，使数据的精确性和经济可承受性实现指数级提高，为美军空间态势感知能力带来革命性变化。
积极推进国际与商业合作。至2016年12月，美国已与11个国家（英国、韩国、法国、加拿大、意大利、日本、以色列、澳大利亚、德国、西班牙、阿联酋），以及两个国际组织（欧洲航天局和欧洲气象卫星应用组织）签署了空间态势感知共享协议，建立空间态势感知数据分享联盟。美军还与50家卫星发射服务商、运营商等签署合作协议，将其获得的空间目标数据与卫星运营商通过遥测、跟踪获得的卫星确切轨道数据进行对比，提高空间目标监视能力。
空间控制技术进入创新发展新阶段
2016年，美欧等继续探索在轨装配、碎片清除等具备多种用途的空间先进技术发展，这些技术的使用目的与界限模糊，其发展以及应用前景引发了广泛的猜测与忧虑，使得空间安全问题更加复杂多变。
积极探索空间自主装配新概念。自主装配是指由进行自主服务的航天器在空间将不同的部件连接成航天器，该技术将大幅降低航天器成本，变革进入和利用空间的能力，同时也具有重大的空间对抗应用价值。美国开展了“蜻蜓”“空间光学孔径自组装”“空间装配大型结构系统”等一系列在轨装配技术项目研究。美国NASA和加州理工学院的团队提出采用模块化结构、利用组装机器人在太空中建造望远镜系统的概念。NASA计划2017年举办技术挑战赛，探索航天器模块化、机器人装配、空间组装“太空拖船”等新技术。
核心航天技术
核心航天技术是NASA执行当前及未来航天任务时必须依赖的技术，也是NASA战略性航天技术投资重点，约占NASA未来4年总投资的70%。未来4年，NASA将重点投资8个核心航天技术领域，分别为发射和太空推进技术、高数据率通信技术、轻型航天结构和材料、机器人和自主系统、环境控制和生命保障系统、航天防辐射技术、科学仪器和传感器，以及进入、下降与着陆（EDL）技术。
发射和太空推进技术
报告认为，迄今为止，不管是传统的液体或固体推进系统，还是高超声速推进系统，均难以在持续运行状态下保持高性能和高可靠性。此外，航天规划也面临着成本越来越高昂的挑战。
过去20年，尽管电力推进技术或其他非化学推进手段已经得到了越来越多的应用，但太空推进仍主要依赖化学能。当前化学推进系统需要使用大量化学推进剂，但得到的效能却相对较低，这限制了航天器进入轨道后的轨道机动能力和在轨时间，进而限制航天员或机器人执行航天任务的能力。
为应对上述挑战，未来4年，NASA在投资开发先进的固体和液体火箭推进系统、辅助推进系统的同时，也将投资开发非传统推进技术，以改善当前推进系统的成本及运行状况，加强未来机器人和人类执行航天任务的能力。一方面，NASA正在对现有化学推进剂的替代品（如“绿色”或无毒推进剂）进行评估，以降低地面风险。另一方面，NASA将发展低温推进剂存储与运输技术。低温推进剂能够提供高能推进解决方案，对未来低地球轨道的人类探索任务至关重要。对低温推进剂而言，运输与存储技术最为关键。NASA将投资开发低温推进剂存储与运输技术，保障低温推进剂在太空中的长时间存储与运输。非化学推进技术主要用以保障航天活动的高效性和经济可承受性，为探索太空提供更多的机会。NASA针对非化学推进技术的开发投资将主要集中在太阳能发电技术、热核技术、太阳帆板和系绳推进等领域。
高数据率通信技术
要想从更远的地方，以更高的速率传输更多的数据，亟需进一步发展前沿通信技术。报告提出，未来4年，NASA在发展射频通信等传统通信技术的同时，还将致力于推进光通信等创新通信技术的发展。在通信技术领域，未来4年NASA的潜在投资规划有两项：一是射频通信太空孔径阵列，二是近地和深空光终端。
轻型航天结构与材料
对航天任务而言，航天器、推进系统、居住系统和科学仪器等所使用的材料十分重要。报告提出，未来4年，NASA将投资发展轻型航天结构和材料，使人类或机器人执行航天任务的成本更低，且更可靠、更高效。其投资将重点关注材料的轻型、柔性和多功能性等有利特性，包括轻型方案的发展，如混合层压板和复合非高压釜等。其他可能的投资包括特殊材料（如光学材料和自我修复材料）和柔性材料（如可扩展的材料）。
机器人和自主系统
某些航天任务系统必须在没有人员或地面控制系统的直接控制下，安全可靠地运行。对此类航天任务系统而言，自主系统十分关键。随着载人或非载人航天任务距离地球越来越远，在太空中的滞留时间越来越长，所利用的技术或系统也越来越复杂，航天任务将需要更多的独立性或自主性，以便更加高效、安全和可靠地运行。未来4年，NASA在自主系统领域的投资将主要集中在宇航员自主操作技术、系统自主管理、自主交会与对接、自主机器人。
环境控制与生命保障系统
环境控制与生命保障系统通常都需要补充消耗品，而不能完全利用废弃物生产氧气、水分和食品等关键要素。随着人类航天任务逐渐超越低地球轨道，补给生命保障系统的机会将大大减少。人类航天活动越来越需要闭环型环境控制与生命保障系统。报告提出，未来4年，NASA在此领域的投资将主要用于：空气再生、水回收、废弃物管理和居住系统。力求实现生命保障系统中75%的氧气来源于氧气再生，环境控制与生命保障系统可在不同的机舱压力下运行，50%的水是从多种废水流中再生的。
太空防辐射技术
人类在迈出低地球轨道执行航天任务时，需要采取新的措施和防护技术应对太空辐射。报告提出，未来4年，NASA将致力于改进太空辐射风险评估模型，以更好地了解和预测太空辐射的影响；还将投资开发辐射降低与监控技术。NASA将利用生物化学手段、多功能材料和有效的屏蔽结构降低太空辐射，还将投资太空辐射报警系统。
科学仪器与传感器
科学仪器与传感器包括天文台、遥感仪器和原位传感器。天文台技术对太空望远镜及天线的设计、制造、测试和运行十分关键。报告提出，在此领域，未来4年的投资将主要集中于大型反射镜系统、结构与天线。拟投资项目包括X射线反射镜、轻型反射镜、紫外线涂层、分段式反射镜、被动式超高稳定性结构、主动式超高稳定性结构、望远镜及其吊杆的安装结构等。
遥感仪器与传感器是对电磁辐射、电磁场、声能、地震能及其他物理现象极为敏感的元器件、传感器和仪器。未来4年，NASA将投资开发高功率、高分辨率、高耐久性、低成本和低重量的遥感仪器和传感器。还将致力于开发探测器和焦平面、微波/无线电收发组件、激光器。其中，探测器和焦平面领域的投资重点是大幅面阵列；微波/无线电收发组件领域的投资重点是雷达收发组件、毫米波低温低噪声放大器；激光器领域投资重点是多频脉冲激光器。
进入、下降与着陆技术（EDL）
报告提出，未来4年， EDL技术领域的投资主要有：可重复使用的航天器热防护系统、烧蚀热防护系统，充气式柔性热防护系统。
重要技术
未来4年，NASA还将在发电技术、热控技术、保障宇航员健康的相关技术等重要技术领域进行技资。
发电技术
随着航天任务的复杂程度越来越高，执行时间越来越长，离地球和太阳的距离越来越远，发电技术的发展非常关键。发电系统将向着功率更大、重量更轻、更加耐用的方向改进。这些改进将有助于提高航天任务执行能力，也使远远超出近地轨道的新科学与探索任务成为可能。目前，NASA投资了25个太空发电技术研究，包括化学发电技术、太阳能发电技术、利用放射性同位素和裂变产生的能量进行发电的技术等。未来4年，NASA可能的投资领域包括高性能光伏阵列和2千瓦端-端裂变。
热控技术
所有的航天任务都需要热控系统。有效的热控系统能够提供三项基本功能：热量采集、热量传输和散热。热控系统的改进能够提高系统本身的可靠性、有效性，降低系统重量。目前，NASA投资了19个热控系统项目，包括热量采集技术、热量传输技术、散热技术，以及主动和被动热控技术等。在热控系统领域，未来4年，NASA还可能投资地面-飞行隔热系统、带有精确温度控制的高密度流散热技术、蒸发散热技术和可变散热器等。
保障宇航员健康的相关技术
维持宇航员健康和状态，不仅是载人航天任务所需保证的必要的安全因素，也是航天任务本身成功的关键。目前，NASA投资了23个与宇航员健康问题相关的项目，包括医疗检查技术、太空医疗保健和行为健康、在太空中诊断和医疗的能力等。未来4年，NASA潜在的投资规划包括穿戴式计算和生物医学传感器、人造重力医疗器械和虚拟治疗师等。
补充技术
补充技术投资既力保那些可在短时间内取得成果的技术，也涵盖了可能在未来20年内投入实用的技术。
先进太空推进技术包括束能、高能量密度材料、反物质和先进核裂变推进等技术。虽然NRC认为这些技术是颠覆性的新技术，但它们在未来20年内不可能出现。NRC建议给上述及其他技术成熟度低、风险极大的技术以低水平投资，将其列为补充技术。
一些信息技术，如语意技术、智能数据理解以及协同科学与工程等，都被纳入补充投资，虽然这些技术能够促使当前技术进步和受益，但NRC却指出这些技术的大部分研发工作正在由工业界进行。这些技术被纳入补充清单中并非由于技术成熟度不足，而是由于需要NASA投资的水平很低。
发射和地面处理技术也在补充清单中。这类技术取得进步不仅可以直接增强技术能力，更重要的是可以降低成本。这一领域中，技术对任务寿命周期成本起到主要作用，主要技术包括：
*发射台上，运载火箭、航天器和有效载荷硬件的运输、组装、集成和处理，包括发射台作业。
*发射处理基础设施及其支持未来作业的能力。
*靶场、人员和设施安全能力。
*发射控制与着陆作业，包括天气、飞行人员的恢复、飞行硬件，以及返回样本。
*任务集成与控制中心的作业，及基础设施。
*降低地面和发射作业对环境的影响。
地面与发射系统的处理存在一些挑战，如降低维持和运行地面控制与发射基础设施的成本，提高安全性，提高向地面控制与发射人员提供的信息的时线、相关度和精确性。NRC指出，先进技术可为解决这些挑战做出贡献，但认为管理实践、工程和设计是取得进步的更有效手段。
《NASA战略航天技术投资规划》（NASASSTIP）的几大支柱中，补充技术是一些前沿技术和共性技术，这些技术既不在NRC 16项最高优先级技术中，也不在NRC 83项高优先级技术中。NRC一直认定这些技术有可能使任务性能、寿命周期成本或可靠性取得较小进步，但能够广泛使用，对NASA未来项目和任务非常重要。
结束语
核心技术、重要技术和补充技术支撑NASA内外利益相关者的目标，报告将这些目标归纳成为具有4个支柱的框架：
支柱之一：扩展并支撑人类在太空的存在和活动；
支柱之二：探索太阳系的结构、起源和演进，搜寻过去和现在生命存在的迹象；
支柱之三：扩展对地球和宇宙的认知；
