TSO 16290《航天系统技术成熟度等级及评价准则定义》标准浅析国际标准化组织（ISO） 2013年11月正式出版了由欧洲宇航局/欧洲空间 研究与技术中心（ESA/ESTEC）组织编写的《航天系统：技术成熟度等级及 评价准则定义》标准，编号为ISO 16290,对国际航天领域的技术成熟度活动 进行了规范这是世界范围内的第一份国际性的技术成熟度标准，是技术成熟 度方法在世界各国科研管理中推广应用的重大事件，标志着技术成熟度思想与 方法已在世界范围内得到广泛认可ISOTRL标准编制背景20世纪70年代美国宇航局（NASA）提出技术成熟度等级（TRL）的概 念以来，经过多年发展，NASA于1995年颁布了白皮书，规范了航天项目的 TRL定义及描述这一科研管理工具迅速被美国政府问责办公室（GAO）接 受，并逐步推广至美国国防部（DoD）国防采办项目和能源部（DoE）重大项 目管理当中2000年后，技术成熟度思想与方法在世界各国得到大力推广应用，以英 国国防部（UKMOD）、法国宇航局（CNES）、欧洲宇航局（ESA）、日本宇航 局（JAXA）等为代表的诸多机构积极在各自领域开展相关的研究和实践工作。
然而，由于世界各国在国防科研管理、工程实践上的差异，以及对技术成熟度 评价标准、评价流程、评价结果的应用等方面认知的不同，各国解决技术成熟 度适用性问题面临着不小的挑战为此，NASA、ESA、CNES、JAXA等萌生了通过制定ISO标准来统一规 范的设想，经过充分酝酿，成立了由ESA/ESTEC牵头的技术成熟度标准编制 组，负责整个标准的编制工作编制组成员包括美国、法国、日本、英国、德 国、巴西和乌克兰等7个国家约30名代表自2010年5月11日，编制组在伦敦的英国标准协会召开首次工作会，统 一了成熟技术度相关术语的定义后，乂相继召开了 5轮技术研讨会；2012年 10月向ISO提交了标准草案；在依据ISO标准出版流程广泛征求意见后，于 2013年11月1日正式发布二、ISO TRL标准内容概述标准主要包括四部分：适用范围、术语定义、TRL定义、TRL说明，着重描述术语解释和TRL定义，并辅以注释和举例说明—）适用范围主要用于航天系统的硬件产品，其他领域参照使用TRL的定义约定了 达到各级技术成熟度等级所需的条件，为实现精准的技术成熟度评价提供了标 准二） 术语定义该部分针对原理样机、单元的关键功能、单元的关键部件、单元、单元功 能、功能性能需求、实验室环境、成熟技术、任务运行、模型、运行环境、使 用性能需求、性能、性能需求、过程、相关环境、可重复的过程、需求、技术、 验证、确认等21个术语进行了定义。
三） TRL定义该部分包括概述和正文两部分概述部分，首先界定了 TRL9的状态，又 解释了技术成熟度评价中的具体对象（单元）的选取问题，最后就技术成熟度 评价中易引起误解的一些原则性问题进行了说明，如：技术成熟度评价的作用 及局限性、技术成熟度评价的相对性和时效性、单元的TRL不能高于其了单 元的TRL等正文部分，分别针对TRL1〜9级的定义进行了详细描述，并辅以举例说明 例如，关于TRL1 （基本原理被发现和报道），就分为描述和举例说明两个部 分］、TRL］描述对与技术相关的，现有的科学研究成果进行评估，并开始转向应用研究与 发展通过学术研究，发现基本的科学原理，并发表论文进行报道总体上说, 已经识别出技术潜在的应用方向，但性能需求尚未确定2、举例说明下列就是TRL1的例了 ：• 1985年，德国科学家William Conrad Roentgen发现了 X射线• 1911年，H. Kamerlingh Onnes发现了超导电性，即某种物质在一定温度条件下电阻降为零的性质• 2010年10月，研究人员声称发现了世界第二种巨病毒——CroVo这种病毒，可以感染海洋单细胞生物，科学家称之为巨病毒，是由于其基 因组非常多，大约有73万个碱基对，大概是世界上已知最大的“普通”病毒的两倍。
3、TRL说明ISO定义中对TRL各级要点给出了 TRL定义的简要描述，见表1,第二 列描述每级TRL单元需完成的重要活动/实现的状态，第三列提供了取得的工 作成果（文档）表1ISO定义中技术成熟度等级各级的要点TRL定义需完成的重要活动/实现 的状态取得的工作成果（文档）1发现和报告技术 基本原理通过基础性观察活动确定 潜在应用，但尚未形成技 术单元的概念•描述意图应用的基本原理•确定潜在应用2阐明技术概念和/ 或应用形成潜在应用和初步的技 术单元概念,但尚未验证•系统阐述潜在应用•进行技术单元的初步概念设计， 提出基本原理的应用设想3通过分析和实验 对关键功能和/或 特性进行概念验 证详细描述技术单元概念， 通过由实验（经验）数据/ 特性支撑的分析模型演示 预期性能•初步性能需求（可指向多个任 务）中包含功能性能需求的定义•技术单元的概念设计•作为输入的实验（经验）数据、 实验室试验的定义，以及试验结 果•用于概念验证的技术单元分析 模型4实验室环境下的 部件和/或原理样 件的功能验证 （verification）通过实验室环境下的原理 样件试验验证功能性•初步性能需求（可瞄向几个任 务）连带功能性能需求的定义•技术单元的概念设计•功能性能试验计划•定义用于功能性能验证的原理 样件•原理样件试验报告5相关环境下的部 件和/或原理样件 的关键功能验证 （verification）识别技术单元的关键功 能，定义与之相关的相关 环境。
建造用于在相关环 境下验证性能的原理样件 （非全尺寸），受制于尺寸 效应•性能需求和相关环境的初步定 义•识别和分析技术单元的关键功 能•对技术单元进行初步设计，由用 于关键功能验证的合适模型提 供支撑•美键功能试验计划，分析缩放比 效应•原理样件试验报告6在相关环境下用 模型演示技术单验证技术单元的关键功 能，在相关环境下通过典•性能需求和相关环境的定义•识别和分析技术单元的关键功元的关键功能型模型(外形、安装、功 能)演示性能能•对技术单元进行设计，由用于关 键功能验证的合适模型提供支 撑•关键功能试验计划，分析缩放比 效应•用于验证关键功能的模型定义•模型试验报告7用模型演示技术 单元在使用环境 下的性能在地面或空间环境下演示 使用环境下的性能建造 并试验能够反映飞行模型 设计的所有因素的典型模 型，为在使用环境中演示 性能留足余量•性能需求定义，包括使用环境定 义•模型定义与实现•模型试验计划•模型试验结果8完成实际系统，并 获准飞行(由飞行 资质)飞行模型通过鉴定，并集 成到整装待飞的最终系统 中•建造飞行模型，并集成到最终系 统•获得最终系统的飞行许可9实际系统通过成 功执行任务而得 到“飞行验证"技术成熟了。
技术单元成 功开始服役，在实际使用 环境中执行飞行任务•运行初期阶段的试运转•在轨运行报告三、与现有TRL规范的对比分析该标准在编制过程中广泛参考了 NASA、DoD、CNES等机构现行的各种 技术成熟度规范在行文格式上，参考了 NASA白皮书的形式；在内容上， 主要继承了各个规范中TRL定义的核心要点本文以NASA 1995年发表的 TRL白皮书、DoD的TRA手册(2009年版)、ESA的TRL手册为对象,从 TRL定义、术语说明、评价准则、评价流程等方面进行对比分析―)TRL定义这4套TRL定义的主要差异集中于TRL4〜TRL8中技术载体、验证环境 等术语上，具体如下：1、 ESA直接沿用了 NASA的TRL定义；DoD则是在TRL6-TRL9级的 验证环境方面，根据实际情况做了适应性调整，例如，TRL6级不强调“地面或 空间”，TRL7级巾“空间环境”改为“使用环境”，TRL8级不强调“地面或空间” 和“飞行鉴定”，TRL9级不强调“飞行验证”2、 ISO则是在这几个版本TRL定义的基础上，进行了大量的统一，主要 的改动集中在TRL4〜TRL8:• TRL4,由“确认(validation) ”修改为“功能验证(verification)• TRL5,由“确认(validation) 改为“关键功能验证(verification) 99o• TRL6,技术/验证载体由“系统/子系统的模型或原型”修改为“能够演 示验证（demonstration）单元关键功能的模型”，旦不强调“地面或空间” 环境。
• TRL7,技术/验证载体由“系统原型机”修改为“能够演示验证 （demonstration）使用环境下单元性能的模型”• TRL8,由强调验证过程的“通过试验和演示验证获得飞行资格”修改 为强调结果的“获得飞行许可”这4套TRL定义的TRL1〜TRL9级的技术状态是基本对应，旦内涵也都 一致，都是强调技术（单元）以不同的载体形式（原理样件、模型样件、模型、 实际系统等）在不同的验证环境下（实验室环境、相关环境、使用环境等）进 行演示验证的过程，以实现对技术风险的步进式控制然而，也不难看出，在对各国工程术语进行统一的基础上，ISO的TRL 定义中更强调了在整个技术研发过程中技术载体（单元）的独立性，尤其是在 TRL7〜TRL8级不要求其集成于最终系统进行验证，以此来区分TRL与集成成 熟度和系统成熟度的差异 表2各国TRL定义对比表（中英文对照）TRLISO（国际标准化组织）DoD （美国国防部）NASA （美国宇航局）ESA （欧洲宇航局）GJB-7688-2012 装备TRL定义1发现和报告技术基本原 理发现和报告技术基本原 理发现和报告技术基本原 理发现和报告技术基本原 理提出基本原理并正式报 告1Basic principles observed and reportedBasic principles observed and reported.Basic principles observed and reportedBasic principles observed and reported2阐明技术概念和/或应用阐明技术概念和/或应用阐明技术概念和/或应用阐明技术概念和/或应用提出概念和应用设想2Technology conceptand/or applicationformulatedTechnology conceptand/or applicationformulatedTechnology conceptand/or applicationformulatedTechnology conceptand/or applicationformulated3通过分析和实验对关键 功能和/或特性进行概念 验证通过分析和实验对关键 功能和/或特性进行概念 验证通过分析和实验对关键 功能和/或特性进行概念 验证通过分析和实验对关键 功能和/或特性进行概念 验证完成概念和应用设想的 可行性验证3Analytical andexperimental criticalfunction and/orcharacteristic proof-of-conceptAnalytical andexperimental criticalfunction and/orcha。