小衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射的任務(wù)組織管理

宋永生 布向偉 周 非 魏 凱 金 鑫

小衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射的任務(wù)組織管理

宋永生 布向偉 周 非 魏 凱 金 鑫

隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，小衛(wèi)星市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能集中，多為星座組網(wǎng)工作模式，發(fā)射需求不斷增多。自2013年起，在國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)上，小衛(wèi)星占衛(wèi)星總數(shù)的50%以上。

目前衛(wèi)星的發(fā)射主要有兩種方式，一種是專(zhuān)屬發(fā)射，所謂“包車(chē)”方式，即買(mǎi)下一發(fā)火箭完成發(fā)射；一種是搭載發(fā)射，類(lèi)似于“搭車(chē)”，只占用火箭部分運(yùn)載能力，現(xiàn)有小衛(wèi)星的發(fā)射多采用搭載發(fā)射方式。

隨著商業(yè)航天市場(chǎng)的逐漸開(kāi)放，蓬勃發(fā)展的小衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)對(duì)運(yùn)載火箭商業(yè)搭載發(fā)射組織實(shí)施提出了新的需求，需要對(duì)現(xiàn)有搭載任務(wù)的組織管理進(jìn)行審視和優(yōu)化，從而更有利于小衛(wèi)星的搭載發(fā)射，促進(jìn)航天產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大。

商業(yè)搭載發(fā)射小衛(wèi)星意義重大

從國(guó)際航天發(fā)展來(lái)看，航天技術(shù)在發(fā)展到一定階段后，商業(yè)航天市場(chǎng)逐漸形成規(guī)模，運(yùn)載火箭逐漸具備產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，美國(guó)、俄羅斯、歐洲均引入市場(chǎng)機(jī)制和商業(yè)運(yùn)作，通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和民間資本促進(jìn)航天技術(shù)的發(fā)展。航天商業(yè)化是技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，我國(guó)運(yùn)載火箭執(zhí)行小衛(wèi)星的商業(yè)搭載發(fā)射具有重大意義。

商業(yè)搭載發(fā)射是響應(yīng)國(guó)家政策的一項(xiàng)重要舉措。國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國(guó)防科工局聯(lián)合下發(fā)的《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》提出：民用航天產(chǎn)業(yè)要服務(wù)我國(guó)“走出去”和“一帶一路”戰(zhàn)略，大力拓展國(guó)際市場(chǎng)。小衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)較低，是我國(guó)運(yùn)載火箭快速進(jìn)入商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)和走向國(guó)際市場(chǎng)的一條便捷途徑。

商業(yè)搭載發(fā)射為小衛(wèi)星提供了更多的發(fā)射機(jī)會(huì)，能夠大力促進(jìn)小衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)和商業(yè)航天的發(fā)展。小衛(wèi)星多為商業(yè)衛(wèi)星，不是國(guó)家任務(wù)或政府行為，在緊缺的發(fā)射資源面前，很難爭(zhēng)取到發(fā)射機(jī)會(huì)。商業(yè)搭載發(fā)射以營(yíng)利為目的，小衛(wèi)星公司可在市場(chǎng)機(jī)制作用下，購(gòu)買(mǎi)服務(wù)，從而為衛(wèi)星提供更多的發(fā)射機(jī)會(huì)，進(jìn)行衛(wèi)星相關(guān)技術(shù)在軌驗(yàn)證，促進(jìn)衛(wèi)星技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

商業(yè)搭載發(fā)射可有效提升運(yùn)載火箭利用效率。利用火箭的多余能力來(lái)搭載額外的衛(wèi)星或有效載荷，可以增加火箭的盈利空間，從而增強(qiáng)火箭的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

商業(yè)搭載發(fā)射任務(wù)組織管理的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)商業(yè)搭載發(fā)射尚處于起步階段。現(xiàn)有衛(wèi)星搭載發(fā)射主要由政府或軍方主導(dǎo)，主星和需要搭載的小衛(wèi)星往往都具有一定的政府或軍事背景，搭載任務(wù)以特定的工程形式進(jìn)行組織協(xié)調(diào)。與傳統(tǒng)衛(wèi)星搭載發(fā)射相比，小衛(wèi)星商業(yè)搭載需要簽訂商業(yè)合同，有較嚴(yán)格和確定的交付進(jìn)度，在管理模式、責(zé)任與權(quán)利等細(xì)節(jié)問(wèn)題上有更明確的考慮和規(guī)定。受發(fā)射許可申請(qǐng)的相關(guān)政策、發(fā)射任務(wù)的屬性影響，目前我國(guó)小衛(wèi)星商業(yè)搭載案例很少。

商業(yè)搭載發(fā)射服務(wù)信息不通暢。國(guó)內(nèi)火箭和衛(wèi)星市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度不夠，發(fā)射服務(wù)供需雙方信息均不透明。在火箭發(fā)射任務(wù)的組織中，發(fā)射可行性論證以主載荷為主，往往是在主載荷的發(fā)射方案完全敲定以后，才開(kāi)始尋找可搭載的小衛(wèi)星，客觀上造成了火箭剩余運(yùn)載能力不公開(kāi)、搭載任務(wù)組織滯后的局面。由于星箭間在接口設(shè)計(jì)上技術(shù)耦合性非常高，在技術(shù)協(xié)調(diào)和計(jì)劃協(xié)調(diào)上均有大量的工作要做，往往需要多輪迭代，星箭之間見(jiàn)面較晚，既增加了搭載星與火箭的協(xié)調(diào)難度，也增加了搭載失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

小衛(wèi)星接口種類(lèi)繁多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。小衛(wèi)星沒(méi)有特定的目標(biāo)火箭，很難開(kāi)展星箭接口的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。小衛(wèi)星的星箭分離裝置多為衛(wèi)星自帶，接口種類(lèi)繁多，導(dǎo)致星箭間接口的技術(shù)協(xié)調(diào)、機(jī)械和電氣接口適應(yīng)性改造工作量較大，一定程度上增加了星箭技術(shù)協(xié)調(diào)難度。在搭載任務(wù)組織中，正式的商業(yè)談判一般都在確定搭載技術(shù)可行性后開(kāi)展。搭載可行性協(xié)調(diào)周期的延長(zhǎng)，導(dǎo)致任務(wù)流程中商業(yè)談判落后于技術(shù)協(xié)調(diào)，一方面增加了搭載的成本，另一方面帶來(lái)了項(xiàng)目執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)。

小衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射組織管理機(jī)制尚不成熟。現(xiàn)有成熟的衛(wèi)星發(fā)射組織管理機(jī)制是基于主載荷或主任務(wù)的協(xié)調(diào)流程的，這種任務(wù)組織管理模式，往往需要很長(zhǎng)的協(xié)調(diào)周期。小衛(wèi)星的研制周期較短，用戶(hù)需求時(shí)效性強(qiáng)，搭載需求更加靈活，要求從搭載可行性確定到實(shí)現(xiàn)發(fā)射的周期盡量壓縮。而在現(xiàn)有搭載任務(wù)組織中，搭載星的可行性分析、主星與搭載星的協(xié)調(diào)、搭載星與搭載星間的協(xié)調(diào)需要并行開(kāi)展，協(xié)調(diào)量成倍增加，協(xié)調(diào)周期長(zhǎng)，協(xié)調(diào)機(jī)制不靈活。

小衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射的技術(shù)協(xié)調(diào)流程有待優(yōu)化。長(zhǎng)期以來(lái)，為確保衛(wèi)星發(fā)射的萬(wàn)無(wú)一失，確保發(fā)射后衛(wèi)星能夠正常工作的使用壽命，星箭雙方形成了一套完整的技術(shù)協(xié)調(diào)流程，涵蓋了技術(shù)協(xié)調(diào)、試驗(yàn)驗(yàn)證和發(fā)射的各個(gè)方面。小衛(wèi)星體積小、重量小，星上載荷能力有限，對(duì)火箭要求與傳統(tǒng)衛(wèi)星均有差異，尤其是在環(huán)境適應(yīng)性和星箭接口方面可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和簡(jiǎn)化。

對(duì)商業(yè)搭載發(fā)射任務(wù)管理的建議

在衛(wèi)星商業(yè)搭載發(fā)射任務(wù)組織管理過(guò)程中，火箭要面對(duì)主星和搭載星多個(gè)用戶(hù)，火箭作為商業(yè)搭載發(fā)射的組織和實(shí)施者，要主動(dòng)與市場(chǎng)接軌，發(fā)揮主導(dǎo)作用，從組織管理、制度制定、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、接口標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)協(xié)調(diào)等多方面入手，為小衛(wèi)星搭載創(chuàng)造有利的條件。

重視小衛(wèi)星搭載發(fā)射市場(chǎng)。要將火箭剩余運(yùn)載能力開(kāi)發(fā)，實(shí)施商業(yè)搭載服務(wù)作為市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的重要領(lǐng)域之一給予關(guān)注，將小衛(wèi)星的商業(yè)搭載發(fā)射納入每發(fā)火箭發(fā)射任務(wù)策劃中，形成常態(tài)化的機(jī)制。

商業(yè)搭載發(fā)射服務(wù)信息化。星箭雙方要建立相關(guān)信息的發(fā)布機(jī)制，發(fā)射服務(wù)提供方要及時(shí)發(fā)布可搭載發(fā)射的要求，由衛(wèi)星方選擇；衛(wèi)星方也可公布相關(guān)需求。未來(lái)還可以在主管部門(mén)相關(guān)網(wǎng)站上提前登記或注冊(cè)相關(guān)信息。在衛(wèi)星研制單位較多、發(fā)射服務(wù)資源較為集中的背景下，搭載衛(wèi)星做好規(guī)劃，積極與發(fā)射服務(wù)提供商溝通，以便發(fā)射服務(wù)提供商及時(shí)掌握需求信息，綜合協(xié)調(diào)發(fā)射資源，更好提供發(fā)射服務(wù)。

商業(yè)搭載發(fā)射組織規(guī)范化、制度化。國(guó)際上已經(jīng)形成在有富余運(yùn)載能力的情況下，發(fā)射服務(wù)提供方有權(quán)選擇進(jìn)行搭載發(fā)射服務(wù)，但需經(jīng)過(guò)主載荷的認(rèn)可。對(duì)富余運(yùn)載能力的利用不僅是發(fā)射服務(wù)提供商獲利的行為，還是對(duì)目前緊缺發(fā)射資源及發(fā)射場(chǎng)資源的充分利用。國(guó)內(nèi)目前迫切需要形成相關(guān)的制度或行業(yè)規(guī)則。

合同條款、接口文件模板化。在公布發(fā)射服務(wù)信息的同時(shí)，發(fā)布合同條款、接口文件表格化模板，用戶(hù)在選擇服務(wù)時(shí)，一并提交合同意向和接口約束，從而更快更便捷地開(kāi)展相關(guān)技術(shù)論證和商務(wù)談判。國(guó)外運(yùn)載火箭用戶(hù)手冊(cè)中已出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射任務(wù)基本需求模板，供用戶(hù)進(jìn)行信息填寫(xiě)，以便快速開(kāi)展相關(guān)接口協(xié)調(diào)。

推廣標(biāo)準(zhǔn)化星箭接口。運(yùn)載火箭在研制時(shí)，根據(jù)一定的市場(chǎng)需求，會(huì)提供一型或多型標(biāo)準(zhǔn)的接口及構(gòu)型。但由于商業(yè)發(fā)射需求隨時(shí)變化，預(yù)先設(shè)計(jì)的構(gòu)型或接口往往不能夠完全適應(yīng)，故需要進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)，從而增加了搭載的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本。故接口標(biāo)準(zhǔn)化是發(fā)展趨勢(shì)，如較常見(jiàn)的包帶接口、立方星接口等。標(biāo)準(zhǔn)化的接口可以減少運(yùn)載火箭改進(jìn)工作、分離機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，也可減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)化組織管理流程。商業(yè)搭載發(fā)射持續(xù)時(shí)間一般最長(zhǎng)1年，是實(shí)施項(xiàng)目制管理的良好土壤。針對(duì)搭載發(fā)射任務(wù)，指定項(xiàng)目經(jīng)理，全權(quán)負(fù)責(zé)技術(shù)、計(jì)劃、商務(wù)談判，在項(xiàng)目制集中管理下，商業(yè)搭載發(fā)射任務(wù)前期在最短的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目可行性論證、計(jì)劃協(xié)調(diào)和合同簽訂，掃除技術(shù)、計(jì)劃、商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，避免流程過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的項(xiàng)目執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)化技術(shù)協(xié)調(diào)流程。主星技術(shù)協(xié)調(diào)從意向確定開(kāi)始，需要經(jīng)歷大量技術(shù)協(xié)調(diào)流程，周期較長(zhǎng)，一般為18個(gè)月以上。搭載發(fā)射技術(shù)協(xié)調(diào)可能開(kāi)始較晚，但必須先于主任務(wù)完成，才能保證搭載發(fā)射滿(mǎn)足主任務(wù)各項(xiàng)節(jié)點(diǎn)要求，不受影響。對(duì)于采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)的搭載衛(wèi)星，其技術(shù)協(xié)調(diào)流程可大幅簡(jiǎn)化和優(yōu)化，對(duì)于立方星形式的衛(wèi)星希望能夠壓縮至3個(gè)月。（北京宇航系統(tǒng)工程研究所）