A前阶段的目的是创造出关于使命任务的广泛构想和备选方案,从中可以选择确定新的工程/项目。在A前阶段,一个研究与提案团队负责大范围地分析使命任务构想,使其在满足技术、费用和进度方面约束的同时,能够有助于达成工程及使命任务主管部门的目标。A前阶段的工作可能包括在高风险和高技术开发领域的专项检查。这些先期的研究,通常伴随与客户和其他潜在利益相关者的交互,这种交互能帮助团队确定有前景的使命任务构想。关键利益相关者(包括客户)由此确定,而对项目的期望正是来自他们。如果能发现可行的构想,可以选择其中一个或多个进入阶段A做进一步开发。通常系统工程师会深入地参与各个构想选项的开发与评估。
空间飞行工程的A前阶段:概念探索
目的
为完成使命任务提出广泛的构想和方案,从而可以选定新的工程/项目。确定所需系统的可行性,开发使命任务构想,草拟系统级的需求,评估性能、费用和进度方面的可行性,确定可能需要开发的技术和范围。
典型活动及产品
●评审和确定客户所有最初需求及工作范围,可能包括:
○使命任务;
○科学技术;
○顶层系统。
●辨识并确定用户和其他利益相关者:
○辨识出寿命周期每个阶段的关键利益相关者;
○获取诸如要求、目的和目标形式的期望并确定控制基线;
○定义效能指标。
●开发运行使用构想并确定控制基线:
○确定并执行备选方案的权衡分析;
○对可能的使命任务做初步评估。
●确定风险分类等级。
●确定最初的技术风险。
●确定(技术团队、航天机组、地面人员)在执行任务并达成目标过程中的职责及应接受的培训。
●开发系统计划:
○撰写系统工程管理计划初稿;
○撰写技术研发计划并确定控制基线;
○初步明确系统验证和确认的途径。
●准备工程/项目建议书,可能包括:
○使命任务判定和目标;
○运行使用构想,能够展示对工程成果如何经济有效地满足使命任务目标的清晰理解;
○高层级工作分解结构;
○寿命周期费用、进度和风险方面的粗略估计;
○技术评估和技术成熟度策略。
●满足NPR 7123.1规定的使命任务概念评审启动条件/顺利通过评审的判定准则。
需要进行的评审
●使命任务概念评审。
●非正式的建议书评审。
对于受NPR 7120.5强制约束的项目,如果资源不足以满足整个使命任务完成,则通过需求降准选项能够定义系统可以实现什么。选项可能是携带更少仪器、不那么雄心壮志的使命任务规划,仅完成部分目标或使用能力较弱但更便宜的技术。需求降准选项还可能反映出在硬件故障导致部分飞船结构损失的情况下,使命任务能完成到的程度。例如,在着陆器损毁之后利用轨道器能够做什么。经过需求降准的使命任务,其成功的判断准则会相应缩减。
在开发与工程目的要求或利益相关者其他期望相关的文档时,应进行需求降准选项的开发。项目团队开发出一组初步的使命任务需求降准选项作为使命任务构想评审的门户产品,但这些需求降准选项不需确定控制基线也不用维护。它们只是存放在相关文档资料中以备在寿命周期的后期需要时使用。
在A前阶段精确地定义所有利益相关者和用户是重要的,这可以确保使命任务目标和运行使用构想满足最终用户的要求和期望。此外,预估技术团队的组成并确定那些独有的设施和人员需求也是重要的。
预先研究可能持续多年,并通常集中在建立使命任务目标、论证顶层的系统需求及开发运行使用构想上。概念设计可能已经开发完成,用于演示验证工程的可行性并支撑工程上的各项估算。概念探索强调立项的可行性和迫切性而非最优化。可选的分析和设计手段在深度和数量上是有限的,但应当对每一项选择在全寿命周期(直到运行使用和退役/废弃处置)的适用性进行评价。在A前阶段,需要开发出能够说明所论证的工程将用于处理什么问题、该项工程将如何处理这些问题、如何使得解决方案可行且经济有效等内容的工程开发前景,成熟地开发一个清晰的工程开发前景非常重要。