在中科院党组和载人航天工程总指挥部的领导下，应用系统建立的先进技术支持平台使我国空间对地观测技术得到了跨越发展，空间科学实验和探测明显上了一个新台阶，全面提高了我国空间科技水平。这是中科院知识创新工程的重大成果，将为中科院进一步发展空间科学和技术长期发挥作用。

    载人航天工程应用系统任务的实施，还向国家和社会各界进一步展示了中科院的综合科技优势，改变了“科学院只能搞研究，不能搞大工程”的印象。实施过程中锻炼培养了一支熟悉航天工程研制和管理、能打硬仗的队伍，包括总体方面的队伍，为院创新文化注入了新的内容，对增强中科院在高技术和重大科学工程领域的竞争力，真正成为我国高技术领域重要的战略方面军起到了积极的推进作用。

    胡锦涛主席在庆祝我国首次载人航天飞行圆满成功大会上的讲话中，向我国科技界提出四个“必须坚持”，即“必须坚持以科技进步和创新为先导，努力实现技术发展的跨越。必须坚持发挥社会主义制度的政治优势，形成万众一心共创伟业的生动局面。必须坚持自主创新的方针，牢牢掌握尖端技术发展的主动权。必须坚持发扬艰苦奋斗的优良作风，以与时俱进的精神不懈登攀”。中科院将认真落实总书记的指示，进一步总结参加载人航天工程的经验，在我国科学和战略高技术领域继续为振兴中华做出更加卓越的贡献。

中国科学院院长 路甬祥

    应用系统研究成果辉煌

    2003年10月16日，我国第一位航天员杨利伟乘坐“神舟”五号飞船，太空遨游21小时后安全返回祖国大地，实现了国人千年以来的飞天梦想。这一天，举国欢腾，世界震惊；从事载人航天应用系统研究的科技人员，难抑内心的激动和喜悦——虽然很少有人了解，他们负责的飞船应用试验，同样再一次取得圆满成功，为我国科技发展史添上了光辉的一笔。

    从1992年以来，应用系统完成了近200台全新有效载荷的研制，共200多台次有效载荷设备分别参加了“神舟”一号至“神舟”五号飞船的发射和在轨试验，取得了圆满成功；地面应用中心的接收、预处理、监控管理等系统全部无故障运行。建成了系统集成测试平台、有效载荷应用中心和空间环境预报中心，开展了67个课题的科学研究，创造了100多项具有自主知识产权的新技术、新方法，取得了丰硕的科技成果。

    在对地观测方面，应用系统为我国成功地研制出中分辨率成像光谱仪、多模态微波遥感器、地球辐射收支仪、太阳紫外光谱监视器、太阳常数监测器等一批先进空间遥感器。其中，“神舟”三号中分辨率成像光谱仪，是继美国1999年发射的MODIS之后进入空间的第二台中分辨率成像光谱仪，图像质量清晰，光谱分辨率好，应用部门已利用这些成果开展试验性应用研究，对其评价认为:“这标志着我国可见光和近红外遥感上了一个新的台阶，我国可见光和近红外遥感技术已跨入美国和欧共体等国际上先进行列”；“神舟”四号多模态微波遥感器，在轨运行取得大量具有应用价值的科学数据，一举试验成功微波辐射计、微波高度计和微波散射计，是我国空间遥感技术的重要突破；配合微波高度计的飞船精密定轨，达到我国低轨道空间飞行器全球定轨的最高精度；卷云探测仪具有探测大面积卷云和薄卷云的能力，结果超出预期，受到用户的高度评价；为我国首次实现对全球环境重要参数绝对量的探测，对太阳和地—气紫外、太阳常数和地球辐射收支状态等进行了系统监测，观测成果达到国际水平。

    这些重大突破使我国对地观测的技术水平实现了跨越发展，大大加强了我国对地球环境和资源、农业及自然灾害监测的能力。特别是上述新一代对地观测有效载荷及相关技术，都很快在我国业务卫星上得到应用，直接为国民经济和社会发展做出了贡献。

    在空间科学实验和探测工作方面，应用系统虽然工作规模有限，但注重项目优选，突出重点，完成了我国迄今为止最全面、最系统的空间科学计划。在空间生命及微重力科学领域，研制了一批先进的实验装置，进行了数十项空间实验。其中微重力液滴热毛细迁移的空间实验和理论研究，达到国际领先水平；空间细胞培养、细胞电融合、蛋白质结晶、空间生物效应和空间连续自由流电泳，以及在空间微重力条件下进行的金属合金、氧化物晶体、半导体光电子材料的生长实验，也取得了丰硕的科学成果，部分已经达到国际先进水平。

    在空间天文方面，在国内率先对宇宙及太阳的高能暴发现象进行空间观测，取得了γ射线暴探测研究的重要成果。载人航天工程一期空间科学计划的成功，使我国掌握了空间科学实验的重要关键技术，空间科学实验和探测水平跨上了一个新台阶。作为载人航天安全保障而安排的空间环境监测及预报研究，获取了大量有价值的飞船轨道空间环境参数，准确预报了对飞船发射有危害的流星暴事件和其他灾害性空间环境状态，保障了飞船和航天员的安全，建立了空间环境预报中心，有力地推动了我国空间环境预报保障体系的建设和发展，同时促进了相关学科的研究水平。

    创新思维提供有力保障

    作为我国有史以来空间科学与应用领域规模最大、领域最宽、要求最高的空间系统工程，载人航天应用系统是我国载人航天工程七大系统之一，主要由中国科学院所属39个研究所以及院外10个研究所承担。由于在空间科学与应用的广泛领域有较雄厚的基础和积累，在国内有一定的比较优势和巨大的发展潜力，中国科学院当之无愧地成为载人航天应用系统的担纲者。但即使是对他们来说，面对的任务依然艰巨繁重，面对的挑战依然十分严峻。

    从技术任务看，载人航天工程应用系统涉及的188种有效载荷，绝大多数国内从来没有研制过，技术指标要求高、未突破的关键技术多、技术难度和风险大，空间科学实验十分复杂，且科学与工程问题交叉，基础薄弱。从组织体制看，参加应用系统任务的中科院内外近50个单位，分布在全国10大省市，相互之间没有行政隶属关系，管理约束弱，与专门从事航天工程的部门相去甚远。由于队伍分散，大多数同志只熟悉实验室工作模式，缺少航天工程经验和重大工程实践锻炼，工程观念和全局观念比较薄弱。

    为实现载人航天应用系统的科技目标，中国科学院励精图治、改革创新，从1992年到2003年，从“神舟”一号到“神舟”五号，取得了5艘飞船应用试验的圆满成功。

    体制创新：前所未有的“总体部”

    为了创建与工程要求相适应的组织机构和体制，该院锐意改革，积极探索在该院特殊条件下的大工程管理体制。中国科学院党组于1992年决定组建中国科学院空间科学与应用总体部(以下简称“总体部”)，代表中科院具体负责实施空间应用任务的工程管理、总体技术集成和运行管理，为全院有关工作提供技术支撑服务；任命了正副总指挥、正副总设计师，各主要研究所的领导任分(子)系统指挥，建立了从上至下的行政和技术两条指挥线，明确了各级责任，打破了部门、研究所和学科的界线，建成了以共同的任务为目标的工程体制框架。

    通过调整，最终形成了一支以总体部为龙头，各所科技力量为骨干，集研究、攻关、研制、试验、测试和运行各方面力量的高水平的科技团队；同时，还逐步建立了一支常年跟踪的评审队伍，由著名科学家和第一线专家组成，充分发挥了其在科学技术上的“把关”作用。2003年11月，为更好地适应该院空间科学与技术工作的总体部署和发展需要，院党组决定将总体部划归光电研究院，仍负责载人航天应用系统的总体工作和相应后续工作。

    规划创新：整体优化提升总体效益

    载人航天应用系统是一个涉及空间、地面，多任务，多载荷，技术复杂的大系统，与其他系统有千丝万缕的技术联系。系统工程追求的是系统整体的优化和总体效益。应用系统各项空间科学实验和应用任务相对独立，需要的技术条件不同，没有整体规划，没有高水平的系统总体设计和系统集成，就无法开展空间试验，全面实现我们的目标。

    总体部建立了总体研究室，同时特别注意“集成”各方面技术力量的作用，在设计师系统的领导下，完成了各艘飞船应用任务配置方案设计、结构布局设计、热控界面设计；仿真设计了各艘飞船运控模式，以合理安排资源和研制多任务的兼容性；制定了应用系统设计建造规范，以及适应于不同应用任务特点的技术流程；进行了大量复杂的系统内部和大系统之间的技术协调，确定了各设备间的机、电、热、信息接口关系，审查批准了各台设备的技术状态，编写了数以千计的技术文件。

    几年来，应用系统为许多有效载荷提供了轨道、热分析和热设计、接口电路，元器件原材料选用、采购、复测和二次筛选、空间环境试验等大量技术支持和技术咨询，协助解决了大量技术问题。还建立了天基有效载荷公用设备，地面有效载荷接收、监控管理和应用中心，系统仿真测试和科学实验有效载荷回收等4个技术支持系统，成为应用系统开展空间试验的公用技术平台。

    大力开展系统集成创新，是提高系统工程水平的重要方向。应用系统的集成，主要通过系统仿真测试进行，在模拟飞船系统的仿真环境下，将构成系统的全部有效载荷集成起来进行透彻的系统测试(包括软件测试)，共组织5艘飞船数百台载荷设备进行了约30次系统电性测试，每次持续数10天，发现并解决各类问题500余个，保证了设备质量以及系统兼容性和协调性。由于参加飞船大系统试验和在发射场时基本没有出现大的问题，一时成为载人航天工程中的佳话。

    管理创新：点面结合，严抓质量

    在应用系统的工程体制下，通过实践，应用系统逐步建立和加强了技术、计划、质量三方面的管理。总体部设相应的管理机构，各任务承担单位配相应的管理机构或责任人员，组成了网络化的管理体系，分别由行政和技术指挥线领导。对于十分重要又基础薄弱的工作，组成了领导参加的专题管理机构，如软件工程化、航空校飞、电子元器件、电磁兼容等，在工程管理和组织实施中发挥了重要作用。

    制定相关的管理规定和技术规范，是贯彻规范化管理的先决条件。应用系统总体结合工程总体要求和应用系统的特点，编制了系统性的管理和技术文件体系，引用了部分其他系统的相关文件共约100份并汇编成册，发到每一个分系统和子系统。为全面贯彻严格的工程要求，应用系统组织了10余次大规模的学习培训，包括各类人员上岗、质量要求和管理、经费和财务管理、软件工程化和电磁兼容要求等。使各级各类人员了解和理解工程的基本要求，自觉贯彻执行。

    应用系统有近70项关键技术，在方案设计阶段，就对各分(子)系统的关键技术进行了全面论证、分析、排队，结合工程研制计划按专项管理，在总体跟踪下进行攻关。总体部组织力量并聘请专家组，对重点项目进行深入了解和全过程跟踪。在系统的质量管理体系下，选择技术专家担任质量管理者，深入到技术一线，参与技术裁决，弥合了一般常见的质量与技术“脱层”现象；给予质量管理者“一票否决权”，保证了质量管理的真正落实，较好地解决了长期困扰航天工程的管理难题。

    1999年，“神舟”一号发射成功后，工程任务进入了最紧张的阶段。由于5艘飞船应用任务处于不同阶段，各自的发射、在轨运行、初样和正样的研制试验交叉在一起，工作十分紧张，一个处理不好就会造成计划执行的失控。不过，由于建立了严密的指挥、调度系统，实行了调度例会、专题和现场调度制度，保证了指令、信息的快速传递，有效地调动了各种资源，较快地扭转了被动局面。各类大型试验、系统级测试、发射场发射测试和在轨运行任务中，都组建了试验队，发射场试验队还组建了队委会和临时党委。

    应用系统执行这些任务时，严格贯彻技术、计划和质量管理，加强了岗位责任制，制定了周密工作计划和流程，规定了严格的纪律，实行准军事化管理。来自五湖四海的应用系统参试人员集中在一起，共同为一个目标而战斗，工作严肃，气氛活跃。周密的组织、严格的管理不仅是完成特殊任务的必要条件，也把应用系统的队伍团结起来，凝聚起来，成为战胜困难的坚强科技团队。

    文化创新：凝练新时代的载人航天精神

    应用系统广大科技工作者清楚地认识到，载人航天工程是党、国家和全国人民给予的历史重托，整个队伍始终保持了饱满的工作热情和高昂的斗志。实践充分证明，有效组织起来的中国科学院的科技队伍是能够担当起重任，为国家的战略需求，为我国科技的发展并进入世界科技前沿做出重大的贡献。

    中国科学院有为国家战略需求承担起历史重任的优良传统。40年前，中科院一大批优秀科学家听从祖国召唤，毅然抛家舍业，隐姓埋名，进入戈壁荒漠，风餐露宿，艰苦创业，为“两弹一星”的伟业做出了历史性的贡献，奉献了自己的一切甚至生命。今天，从事载人航天工程的中科院广大科学工作者，以富国强民、振兴中华为己任，牢记重托、不辱使命、勇于创新、团结协作、不计名利、顽强拼搏，凝练成新时代的载人航天精神。

    由于工程始终处于紧张状态，参加工程研制、建设和试验的同志们，十一年如一日地顽强奋战在载人航天工程的第一线，许多同志连续放弃了多个节假日，连续加班，做出了许多个人的牺牲。1999年以后，工程进度更加紧张，在总体部“顽强拼搏、背水一战”的号召下，许多同志夜以继日，紧张时甚至夙夜不寐。由于积劳成疾，全系统7位重要的科技和管理负责人在岗位上献出了生命。

    应用系统将航天工程“一丝不苟、分秒不差”的严格要求，与中科院“唯实求真”的传统作风结合起来，形成了新的良好的科学作风。他们平等谦虚地与兄弟单位协调工作，认真细致地贯彻各项规定和要求，严慎细实地对待每一个问题。在科技问题面前老老实实，在质量问题面前一丝不苟，在薄弱环节面前敢于攻坚，受到工程领导和其他部门的好评，在整个载人航天工程队伍中有口皆碑。

    在应用系统全体同志心血和汗水的浇灌下，全系统形成了严肃对待计划、刻苦努力、能打硬仗的战斗作风，勇于创新、刻苦攻关、敢于超越的研究气氛，取得了任务的圆满成功。载人航天工程中，应用系统共突破和掌握了70多项关键核心技术，开展了100多项科学应用研究，带动了相关科学技术发展。在研究中，科研人员为取得更好的应用效果，主动挑战各类难题。在创新思维孕育下，我国科技工作者发挥出卓越的智慧和才能。

    其中，中分辨率成像光谱仪器采用了难度大但发展前景广阔的多元并扫方案，尽管这加大了红外焦平面探测器研制的难度和对制冷机的要求；微波遥感器把3种我国从来没有研制过的微波遥感单元集成在一起，并采用了国外从来没有做过的圆锥扫描散射计；空间光学系统采用的非球面技术、数控镜面加工技术；流体物理采用的液体体系和液滴注入新方法，国外都还没有；卷云探测器采用我国自行发展的通道设置；精密定轨把差分GPS、激光测距和USB测速结合在一起，加上特殊的电离层修正方法，开创了我国独特的低轨道飞行器精密定轨方法……