張建斌、楊文軍、陳浩 /北京航天自動控制研究所

2019 年，中國航天科技集團有限公司啟動新型企業(yè)標準體系建設(shè)，推動標準化工作轉(zhuǎn)型升級。在航天科技集團的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，各研究院按照《集團公司標準體系建設(shè)方案》的總體部署和《加快推進集團公司標準體系建設(shè)工作要求（2019—2021 年）》的任務(wù)安排，從強化標準化基礎(chǔ)能力著手推動標準“橫向一致”和“縱向貫通”，有力支撐了航天科技集團高質(zhì)量發(fā)展，為確保實現(xiàn)體系建設(shè)的目標奠定了堅實基礎(chǔ)。

北京航天自動控制研究所充分落實航天科技集團以“用”為導(dǎo)向、“建”為補充、“管”為保障的管建用協(xié)同推進工作總要求，針對標準應(yīng)用實施過程中橫向不一致、縱向不貫通、執(zhí)行不到位等問題，聚焦“學(xué)標準、用標準”，通過策劃開展系列活動，營造“人人講標準、人人學(xué)標準、人人用標準”的良好氛圍，有效推動了標準的宣貫實施。研究所在對設(shè)計質(zhì)量問題進行分析的過程中，有一類質(zhì)量問題逐漸引起重視。比如，相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定采用雙點雙線和繼電器的串并實現(xiàn)冗余設(shè)計，但在約束具體設(shè)計層面是采用“先并后串”還是“先串后并”、要不要跨接等方面沒有細致約束。在軟件的中斷處理中，約定了優(yōu)先級，要求規(guī)避中斷嵌套，但最為基本的開中斷、關(guān)中斷要求不明晰，一些專業(yè)的設(shè)計細節(jié)以設(shè)計經(jīng)驗的形式存在，不能得到有效傳承，因此重復(fù)性設(shè)計問題時有發(fā)生。針對標準或作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定不夠具體導(dǎo)致的設(shè)計質(zhì)量問題，研究所提出了“小微標準”的概念，組織所內(nèi)各專業(yè)編制了一批內(nèi)容更具體、更詳細，針對性更強，低于設(shè)計作業(yè)指導(dǎo)書的標準—小微標準。

一、工作與實踐

1.小微標準的內(nèi)涵

針對設(shè)計規(guī)范對專業(yè)設(shè)計細節(jié)規(guī)定不夠具體、約束過于籠統(tǒng)的問題，研究所策劃并組織了小微標準的編制工作，將標準化對象聚焦到產(chǎn)品研制或?qū)I(yè)工作過程中的某一點或點的一個方面，給出設(shè)計、試驗、操作等較為細致的方法、要求、禁忌、提醒等內(nèi)容作為小微標準，用于指導(dǎo)、規(guī)范具體節(jié)點細節(jié)工作。

2.主要做法

在開展小微標準編制工作之前，針對控制系統(tǒng)涉及專業(yè)多、研制流程復(fù)雜的具體情況，明確提出選取最為關(guān)鍵、容易埋雷的研制環(huán)節(jié)和歷史上出現(xiàn)過不止一次問題的環(huán)節(jié)，結(jié)合各專業(yè)質(zhì)量案例和“三個面向分析”，圈定了首批優(yōu)先編寫的小微標準范圍。為確保各專業(yè)準確理解小微標準的編制要求，在布置工作時以示例說明的方法向各專業(yè)傳遞小微標準的編制思路及切入點，確保小微標準編制質(zhì)量，并符合“小微”的定義。

以某型號電池激活電壓采樣異常問題為例，該問題的深層次原因是：使用了3 塊帶A/D 采樣的功能板卡且不是獨立電源供電，采集時序設(shè)計時僅考慮板級設(shè)計正確性，未考慮整機層面多塊板卡并行采樣的影響；對熱電池特性還需要進一步深化認識，摸清電池激活時刻化學(xué)反應(yīng)帶來的電特性變化對整個控制系統(tǒng)電路功能的影響，避免因采樣時序設(shè)計疊加熱電池特性變化形成的潛通路。

因此，需要在以下層面進行細化要求和約束：

（1）多塊采樣板且非獨立電源供電時，要考慮采樣的分時性要求怎么實現(xiàn)，此處即可形成一個小微標準1；單板怎么設(shè)計，單機內(nèi)部FPGA 怎么調(diào)度，針對此點可以形成小微標準2；需不需要告知系統(tǒng)人員，系統(tǒng)采樣怎么去規(guī)劃，可以形成小微標準3。

針對設(shè)計規(guī)范對專業(yè)設(shè)計細節(jié)規(guī)定不夠具體、約束過于籠統(tǒng)的問題，研究所策劃并組織了小微標準的編制工作，將標準化對象聚焦到產(chǎn)品研制或?qū)I(yè)工作過程中的某一點或點的一個方面，給出設(shè)計、試驗、操作等較為細致的方法、要求、禁忌、提醒等內(nèi)容作為小微標準，用于指導(dǎo)、規(guī)范具體節(jié)點細節(jié)工作。

（2）電池激活時刻化學(xué)反應(yīng)帶來的電特性變化對整個控制系統(tǒng)電路功能的影響怎樣識別、分析，怎樣讓電池廠家摸底，是否需要在相關(guān)任務(wù)書要求中提及，可以形成小微標準4。

（3）新電池激活時，需要采取的第三方測試手段有哪些，怎么去判別，可以形成小微標準5。

小微標準1 的標準化對象是多塊板采樣分時性的實現(xiàn)方法，需要明確FPGA 的調(diào)度方法和系統(tǒng)采樣化設(shè)計方法、要求等內(nèi)容；小微標準2 的標準化對象是電池激活影響的識別、分析等的方法和要求；小微標準3的標準化對象是電池激活時需要采取的第三方測試方法。通過以上示例，小微標準的編制要求得到準確傳遞。

3.主要成果

按照研究所對小微標準的編制要求，各研究室、專業(yè)迅速對本部門、本專業(yè)產(chǎn)品研制過程中易發(fā)生問題的工作點進行梳理，從設(shè)計、試驗、測試、操作等方面共提出小微標準項目89 項，啟動小微標準的編寫工作，經(jīng)初稿編制、組織審查、報批后，2020 年8 月完成全部89 項小微標準的歸檔和發(fā)布，并開始實施，表1 為部分小微標準目錄。89項標準涵蓋了控制系統(tǒng)研制的導(dǎo)航與制導(dǎo)、系統(tǒng)綜合、單機、軟件、試驗等所有專業(yè)。目前，各專業(yè)已完成標準宣貫培訓(xùn)，并開始用于指導(dǎo)設(shè)計師完成具體設(shè)計工作。

表1 部分小微標準編制目錄

二、實踐效果

小微標準概念的提出及實踐是解決標準應(yīng)用實施過程中“執(zhí)行不到位”頑疾的一種嘗試，解決了相關(guān)專業(yè)標準規(guī)定不具體，不夠細化、量化，導(dǎo)致在執(zhí)行層面出現(xiàn)橫向不一致甚至設(shè)計錯誤的問題。89 項小微標準指導(dǎo)、規(guī)范了控制系統(tǒng)產(chǎn)品研制或?qū)I(yè)工作過程中的具體細節(jié)工作，給出了設(shè)計、試驗、操作的細致要求與內(nèi)容，一經(jīng)發(fā)布應(yīng)用就取得了較好的效果，為產(chǎn)品研制的設(shè)計效率、設(shè)計質(zhì)量、產(chǎn)品可靠性、測試有效性、操作正確性等方面的提高、提升提供了支撐和保障。

系統(tǒng)總體專業(yè)編制的《消反峰電路設(shè)計規(guī)范》《運載火箭箭地接口電路設(shè)計要求》等小微標準，總結(jié)、統(tǒng)一了消反峰電路設(shè)計原則和推薦設(shè)計參數(shù)，明確了箭地接口設(shè)計準則并給出了推薦設(shè)計電路，已應(yīng)用于地面裝備化系統(tǒng)級產(chǎn)品設(shè)計中，并指導(dǎo)了相關(guān)型號的設(shè)計、改進工作。

軟件專業(yè)編制的《地面測發(fā)控故障排查要求》，用于系統(tǒng)試驗發(fā)生故障后的現(xiàn)場處置，由于試驗條件或工作場景限制不允許保持現(xiàn)場狀態(tài)時，在斷電或系統(tǒng)重啟前進行必要操作，獲取當前軟件運行狀態(tài)，包括網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)、任務(wù)運行狀態(tài)、堆棧/內(nèi)存分配等信息，保留現(xiàn)場信息，以便于后續(xù)定位故障。該標準已在某型號系統(tǒng)試驗的故障排查得到試用，對故障模式的排除起到重要作用，也有效指導(dǎo)了現(xiàn)場人員的規(guī)范操作。

小微標準概念的提出及工作實踐體現(xiàn)了研究所以問題為導(dǎo)向、針對問題原因精準施策的閉環(huán)質(zhì)量管理思想。針對各專業(yè)設(shè)計規(guī)范在設(shè)計實現(xiàn)細節(jié)存在約束過于籠統(tǒng)的問題，關(guān)注控制系統(tǒng)設(shè)計中最為關(guān)鍵或容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)，從細微處著手，進一步規(guī)范了設(shè)計工作。在組織小微標準編制、評審、歸檔過程中，著眼于設(shè)計一線實際情況，簡化了管理流程，保證在3 個月的時間內(nèi)完成了89 項小微標準的編制、歸檔工作。從小微標準概念的提出、策劃、編制直至標準發(fā)布，體現(xiàn)了研究所標準化工作緊密結(jié)合科研生產(chǎn)、聚焦設(shè)計根源及基礎(chǔ)，促進了設(shè)計質(zhì)量的提升。后續(xù)，研究所將結(jié)合標準實施等情況繼續(xù)組織開展小微標準的編制及完善。