原标题：林宝军：25载航天征程，10年铸北斗之剑
北斗三号卫星导航系统是北斗“三步走” 发展战略的第三步，2009 年启动建设，目标是使北斗从区域走向全球，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。 中国科学院微小卫星创新研究院作为国内两家卫星总体单位之一，承担了包括试验卫星工程首发星在内的2 颗试验卫星和10 颗全球组网卫星的研制及发射任务。
林宝军，上海微小卫星工程中心副主任，新一代北斗导航卫星首发星总设计师，曾任载人航天工程应用系统副总设计师，研究员、博士生导师。从事载人航天工程建设15年后，又作为中国科学院导航卫星系统总设计师从事北斗三号系统建设10年。《 基于功能链的导航卫星系统工程》是他近25 年航天工程研究及实践经验的总结。
近年来，中国在卫星质量和产品化方面做了大量的工作，产品质量有了明显的提高，但这些工作更多的是在设计完成后，通过生产、试验、使用等环节的控制来提高系统的使用可靠性，并没有提高产品或系统的固有可靠性。林宝军总师带领中科院团队在研制北斗全球卫星导航系统的系列卫星型号的过程中，借鉴国内外卫星研制和系统工程研究成果，结合中国航天发展几十年的经验和现状，以提升卫星系统固有可靠性，提高功能密度为目标，按学科重新梳理了卫星系统各单机的内在关联性，将以往分系统的工程方法变为功能链设计理念。数颗导航卫星的研制实践表明，在计算机技术和卫星研制规模空前发展的今天，这种全新的设计理念更利于适应航天科技快速发展的需求。先进的设计理念实现了高性能、高可靠、低成本、高功能密度的卫星研制。
▲ 基于功能链设计理念的卫星系统组成
本书是作者在卫星研制团队的协助下，以承研的北斗三号卫星导航系统建设为背景，撰写的一部理论兼具实践的专著。本书聚焦北斗从区域走向全球面临的诸多技术瓶颈和关键技术，以建设世界一流的卫星导航系统为目标，提出了功能链设计理念、基于创新和目标驱动的卫星系统工程方法以及对应的管理举措。百余人的卫星总体团队通过创新突破了50 多项关键技术，并研发了中国科学院“启明” 专用导航卫星平台，历时三年零三个月完成了试验卫星工程首发星的研制，并在2018 年一年内完成了8 颗北斗全球组网卫星的研制及发射任务，为实现比肩超越并建设世界一流的卫星导航系统发挥了重要作用。
▲ 导航卫星的系统组成框图
导航卫星采用中科院微小卫星创新研究院导航卫星专用平台——启明(QM)平台，按“功能链” 设计理念，根据功能内在耦合程度，平台分为三个功能链，分别是结构热功能链、控制功能链和电子学功能链。所有载荷任务以及专门为导航卫星任务服务的功能统一划归为一个功能链，称之为载荷功能链。
为了更好地总结作者15 年的载人航天工程建设以及10 年北斗三号系统建设取得的成功经验，推广并提升系统工程的理论和方法，加强并促进对卫星系统的研究和交流，作者撰写了本书。
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本书分为2 篇共13 章。第1 篇包括7 章，介绍了功能链设计理念以及在卫星总体设计中的应用：第1 章为绪论；第2 章阐述了基于功能链设计理念的卫星总体设计方法；第3~7 章阐述了基于功能链设计理念的导航卫星系统总体方案以及载荷功能链、结构热功能链、控制功能链和电子学功能链的设计方法和结果。第2 篇包括6 章，介绍了基于创新和目标驱动的卫星系统工程方法及实践：第8 章阐述了基于创新和目标驱动的卫星系统工程方法；第9~12 章阐述了在功能链和系统工程方法指导下的导航卫星高可靠性和高连续性设计，整星总装、测试与试验以及卫星在轨运行管理的实现和工程实践；第13 章介绍了与系统工程方法相适应的管理举措。
本书在撰写过程中力求做到结构完整、概念准确、阐述清楚 。在介绍相关理论的同时，由浅入深，详细阐述了从北斗卫星方案到卫星在轨测试各阶段的设计和研制过程，适用于从事航天技术研究、设计、试验和应用的科研和工程技术人员阅读参考，也可作为高等院校相关专业的教学参考书。
本文摘编自《基于功能链的导航卫星系统工程》（林宝军著. 北京：科学出版社, 2021.1）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-066897-4
责任编辑: 周 涵 田轶静
作者从事载人航天工程建设15 年后，又作为中国科学院导航卫星系统总设计师从事北斗三号系统建设10 年。本书是作者近25 年航天工程研究及实践经验的总结。区别于以往分系统的概念，本书提出了功能链设计理念，在简化系统结构、提高功能密度以及大幅度降低成本的同时，提高了系统的固有可靠性。针对北斗三号研制初期面临的诸多技术瓶颈和关键技术，以及如何处理新技术和风险的关系，如何提高长寿命、高可靠产品的持续先进性等问题，本书提出并实践了基于创新和目标驱动的卫星系统工程方法。百余人的卫星总体团队，采用框架面板结构等创新技术研发了中国科学院“启明”专用导航卫星平台，在包括试验卫星首发星在内的2 颗试验卫星和10 颗全球组网卫星的北斗三号工程研制和工程实践中发挥了重要作用。
（本文编辑：刘四旦）
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