光电与红外系统的系统工程与分析第一章 系统工程导论1.1

使工程师能够从系统视角和技术视角分析光学系统，逐渐从一个技术人员转型到项目管理人员；负责光学系统项目的管理者能够在整个系统开发生命周期内采用系统开发方法发现有用的指标、分析工具和管理与技术推动者之间的关系。

光电与红外系统的系统工程与分析 第一章 系统工程导论 1.1.1——1.1.5系统工程和企业及其体系架构

• 文中涉及缩略词
  • JCIDS
    • 美国的联合能力集成和开发系统
• 系统
  • 韦氏大学词典定义
    • 由各个相互作用的或相互依赖的事物组成的具有某一特定功能的整体
  • 定义时，结合它的周边环境、组成部分
    • 可进一步分解为较小的功能单元——子系统
      • 子系统又可进一步分解为组件/部件/单元/零件
      • 以哈勃望远镜为例
        • 子系统-光学组件
          • 如主反射镜、次反射镜、太阳传感器等
        • 子系统-关键组件
          • 如光阑、电源、环控等影响光学性能的组件
    • 周边环境
      • 以哈勃为例
        • 该卫星又可以定义或划归为一个天基光学系统
        • 另一方面，该卫星作为光学数据的获取工具，在另一个较大系统中起着关键作用。在这种环境意义下，卫星又从属于一个较大企业体系中的一个实体，可以看做一个更大系统的组成部分。
• 系统工程
  • 不同教科书对其定义相同点
    • （1）涉及整个系统
    • （2）应用在整个生命周期，从方案设计到退出/处置
    • （3）重点在于综合
  • 关注系统、项目群或项目，也关注服务、产品和过程
    • 如咨询台支持服务等，完全面向服务的系统
• 采办体系——以美国JCIDS和国防部为例
  • 美国防务采办系统（DAS）、规划、预算和执行过程和JCIDS间关系
    • • JCIDS
        • 由参谋长联席会议主席管理
      • DAS
        • 由里程碑决策机构（MDA）审查
      • 策划、规划、预算和执行集成在整个系统采办过程和系统研制、支持和退役阶段中，保证对整个生命周期阶段的技术性能、研制和保障支持进度以及相关服务、系统、过程和生产活动进行优化。
  • 采办过程
    • 高层级联合方案（如国家政策）
      • 联合多业务活动，完成概念评估、能力评估、缺口分析 形成——初始能力文件
      • MDA是否认可能力文件的解决方案
      • MDA和适当利益攸关者做出——装备研制决策
      • 分析潜在解决方案，装备解决方案分析和可选方案分析 形成——采办决策备忘录
        • 具体为分析各个源（包括国外研发项目、政府实验室、工业界等）有潜力的技术
      • 根据备忘录分析，由进行备选方案分析的国防部相关牵头部门 形成——解决方案建议
        • 通过策划、规划、预算和执行（PPBE）形成“寿命周期资金剖面”
          • 标志：装备解决方案分析阶段———结束 技术研发阶段——开始
• 系统工程师
  • 要求
    • 高度技术型环境
    • 高度管理型环境
    • 同样高效工作
  • 初级系统工程师
    • 要求
      • 丰富的工程经验
      • 略微精通管理
    • 内容
      • 理解和处理较低层级的功能系统组件，因此需要更精通技术（相比于管理）
  • 高级系统工程师
    • 要求
      • 丰富的工程经验
      • 精通的管理能力
        • 工作重点为工程管理，而不是低层级的工程细节
    • 重点内容
      • 工程管理
        • 低层级的系统工程师向上提供较低层级的技术支持，高级系统工程师聚焦更高层级的技术问题，对一个组织或企业项目管理者提供系统工程管理支持
  • 如何选定
    • 决定条件
      • （1）组织需求
      • （2）组织资源
      • （3）具体系统工程师能力
    • 举例
      • 较小组织
        • 没有大量系统工程师
          • 系统工程师被迫同时关注于低层级技术细节和精通的管理
            • 对于涉及大型、复杂项目来说，不切实际
      • 较大的组织
        • 有足够的高级和初级系统工程师
          • 支持大型、复杂的项目和系统
  • 聚焦于本书光学系统，光学系统工程师
    • 精通光学系统
      • 要求
        • 较强的数学背景
          • 如线性和非线性系统理论、微积分、概率论、统计学、随机过程、复变函数、优化方法、泛函分析、频域分析、傅里叶变换理论、拉普拉斯变换、Z变换和小波变换等基本技能
        • 其他技术的相关经验
          • 在整个项目中需要同光学设计师、机械工程师、光学测试师、软件工程师、硬件专家、光学科学家和其他专业专家协同工作，因此需要考虑到和光、统计光学、傅里叶光学、非线性光学、探测器、材料特性、信号/图像处理、一般力学、系统噪声分析和光学系统建模方法的交互作用。
            • 因此有现代光学、激光、电磁学、电子线路、计算机结构、大气湍流物理学等经验是有益的。
    • 精通服务、产品和过程方面的技术（系统管理）
      • 要求熟悉需求管理和工程、建模和仿真方法、工程设计原理、可行性分析、权衡分析、功能分析、需求分配、配置管理方法、接口控制程序、技术性能测度和指标、决策和风险分析、成本、进度、性能、风险评估/管理、质量计划和执行、系统优化方法。
    • 精通下面代表性的概念、过程和问题
      • 可靠性、可维护性、可用性、人因工程、质量、勤务保障、工程伦理学、价值工程、生命周期成本、并发工程、标准、评价标准、可支持性、知识产权、可生产性、安全性、安全、可处置性、合同管理/法律、灵活性、环境交互作用、性能、责任、适应性
  • 面临最高层级
    • 企业
• 企业及其体系架构
  • 企业体系架构方法
    • 定义企业的战略目标，确定企业在各组织间协同的框架，提供构成企业的各实体之间的控制结构
    • 框架任务
      • 提供指导企业的实体的交互作用结构或框架
      • 不构建企业体系架构本身，只提供以集成、一体化方式联合构建企业体系架构交互作用的协议和工具
      • 通过汇聚预先定义的视图和结构框架来实现
  • 定义系统和由多个系统组成的大系统彼此之间的交互关系，以及与企业本身的关系