国际宇航科学院郑日恒：移植航天系统工程方法论，破解低空经济体系化发展难题

7月22日，2026国际低空经济博览会在上海开幕。

当天下午，由东浩兰生、亿欧、航投企服联合主办的“以飞致胜 以商致远”2026低空经济商业落地论坛成功举行，该论坛由上海市工商联数字经济商会、上海金融信息行业协会协办，上海市工商联数字经济商会低空经济专业委员会、融易学支持。

会上，国际宇航科学院院士郑日恒发表了题为《从航天系统工程到低空经济系统工程》的主旨演讲。

以下是郑日恒的演讲实录（经删减）：

女士们、先生们，下午好。

今天非常高兴参加一场空天领域的盛会，我和大家交流的题目是《从航天系统工程到低空经济系统工程》，内容主要包括：为什么说低空经济是复杂的系统工程；如何认识中国航天系统工程；以及低空经济系统工程面临哪些挑战。

我们先来看一下，今年“低空经济”连续第三年被写入政府工作报告，其定位从“新增长引擎”正式升级为“新兴支柱产业”。然而，在这么一个热潮之下，我国低空经济从试点探索逐渐迈向系统推进，仍然面临诸多结构性的挑战。

为什么低空经济是复杂的系统工程？

首先，低空经济和其他领域的空间技术，比如陆、海、天这些技术是相互融合的。另外，低空经济的核心技术体系还需要建立起来，应用场景的体系也需要建设起来，适航认证体系以及空中交通管理体系、标准体系等等，都还需要建立起来。

我这里说的是“体系”，和我们某一个点上的单点突破是不一样的。正是因为这样，低空经济也是复杂的系统工程。系统工程的发展，实际上在我们国家也经历了一个从萌芽到概念，以及应用和发展的阶段。

我们先看一下航天系统工程是如何发展的。大家知道，我国航天发展始于1956年10月8日这一天，成立了国防部第五研究院，这个研究院初始的时候以发展我国的导弹武器系统为主要目标，从这一天开始就拉开了我们国家导弹武器系统研制的序幕。

首任院长是钱学森。这封信是钱老在美国回国之前，通过秘密渠道自己亲手写的一封信，表达他希望回到祖国的愿望。这封信后来转到了周总理的手里，然后我们国家和美国交涉，最后钱老能够顺利回到我们的祖国。

再看一下我国航天技术，从成立五院开始到现在短短的这些年里面，我们国家有哪些里程碑式的发展。

首先看卫星，1970年4月24日，我国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”，成为世界上第五个独立发射人造卫星的国家。当时我还是一个很小的小学生，从报纸上看到了这个消息，也从广播里听到这么一个消息。在卫星这个领域，无论是通信、导航，还是遥感以及其他卫星，我们都已经站在世界的前列了。

另外一个里程碑式的进展，就是载人航天工程。2003年，神舟五号首次载人航天飞行完成，后面一直到现在形成了神舟系列，都取得了圆满成功。另外在探月工程方面，嫦娥工程也实现了从月球背面取样成功返回，这是世界上首次的成功。

再看一下火星，天问一号、天问二号都取得了圆满成功。另外北斗卫星导航系统从1994年开始立项，目标是在2020年完成，在短短的26年里，完全按计划、按目标实现了。

我们想一想，这么一些重大的工程都能按时间节点成功实现，是为什么？还有空间站以及长征运载火箭，我们知道，前不久长征十号乙运载火箭实现了成功回收，我国也成为继美国之后世界上第二个实现运载火箭一子级回收的国家，以及导弹武器装备，各种类型，体系完整，在世界上来说也是史无前例的。

另外，我们的商业航天也取得了重大进展，从大约2015年到现在十一年左右的时间，已经进入了百花齐放的阶段。

我们想一想，为什么中国的航天系统工程能够取得这么巨大的成就？

当然，这里面有很多因素，比如说国家的大力支持，航天人发扬航天精神，艰苦奋斗取得这些成就。但是其中还有一个，我觉得是非常重要的制胜法宝之一，就是中国的航天系统工程。

系统工程概念的最早提出，大约是从1920年到1940年，系统工程这个名称由美国贝尔实验室正式提出。到后来就进入到应用阶段，大家都知道美国的曼哈顿计划，有大约四五十万人参加的原子弹研制计划，经过努力，其中特别是系统工程的应用，在这么一个巨大的复杂系统取得了成功，这是第一个我觉得非常重要的应用。

还有美国在1961年开始的登月工程，通过大约十年的时间，成功实现了阿波罗登月这么一个庞大的复杂系统。我认为，系统工程是其中一个非常重要的法宝。现在我们的系统工程进入了进一步发展的阶段，比如说现在用到的基于模型的系统工程（MBSE），这些软件已经在很多领域、很多公司都采纳和应用，也就是说系统工程和计算机结合在一起，融入到公司的管理当中。

我们国家的系统工程源自哪里？大家这方面可能有一定的了解，源自我国航天事业的奠基人钱老。他在美国跟着冯·卡门老师读博士学位以后，在美国的喷气推进实验室担任主任，从事了很多比较大型的航天研制工作，所以在那个时候他对系统工程已经有了很深刻的认识和实践经验。到1955年的时候，他写了一本专著《工程控制论》，里面的思想跟系统工程的思想有很多是一脉相承的。这是钱老当时从美国坐船回来时的照片，也是钱老在回国以后跟我们的科技人员做讲座、培训科技队伍的照片。因为我们有钱老把系统工程和我们国家航天的发展结合在一起，实际上国防部第五研究院的架构，就是按照钱老的系统工程思想建立起来的。

航天系统工程其中有一个非常重要的，就是两条指挥线体制——设立技术指挥线和行政指挥线两条线。这两条指挥线跟美国的航电系统工程就不一样。技术线就是按照技术要求，由技术指挥线来完成相应的技术决策和研制任务；行政线就是按照型号研制的基本要求，在条件保障、计划实施方面进行保障。这是中国航天系统工程一个创造。

还有一个顶层规划。本身钱老就是我们航天发展规划的顶层设计师，他规划出了我们的导弹武器系统，分步来研制，以及包括卫星、载人航天，以及后来的很多重大工程，都是在钱老早期的时候就领导我们航天人进行规划。所以顶层规划，在航天系统工程里非常重要，就是要顶层规划好。

还有一个，我们航天里面的总体设计部思想，融入到了航天系统工程里来。什么是总体设计部？在目前几大研究院里，每一个研究院都有总体设计部，每一个研究所也有总体部。总体部按照飞行器或者导弹飞行器的组成来设置，包括总体部本身，还有各个分系统，每一个分系统也有负责总体的。像重要的专业，比如发动机控制，还有雷达方面以及其他的一些分系统比较核心的，都有它的分系统。

也就是说，每一个研究院都有总体部，每一个研究院下辖各个研究所，而各研究所也有总体部，每个研究所的总体部里还有总负责总体设计的，以及分负责分系统设计的。整个系统是由总体部和分系统这样耦合在一起的，这么巧妙的设计，我觉得无论是对央企还是民企，都有非常借鉴的作用。

还有一个非常重要的系统工程理念，我个人理解，就是把整体论和还原论的思想巧妙地结合起来。总体离不开还原论，整体论离不开还原论。还原论不是孤立的，不是过去单纯地追求这种还原论——把物质不断地细分下去。就像我们看世界的方式：用遥感从太空看地球，相当于整体的；但我们也有用显微镜看物质的微观结构，越看越细，那就是还原论。这两者之间是离不开的。我觉得钱老领导建立的航天系统工程，就是巧妙地把整体论和还原论结合在一起了。

这里边有一个非常重要的，就是在整体论的前提下，还原论里面把比如飞行器这么一个很复杂的系统进行分解，按照各个分系统的关键技术进行详细的分解，依次分解到每一项工作可执行——就是有人能专门负责。这样工作分解就成为系统工程的一个非常重要的部分。

进行任务分解以后，要进行详细的工作项目策划和进度管理。这在航天里面一直坚持，严格地对工作进行策划和进度管理，包括一些重大项目的策划，要综合工作内容、难度、人员需要、经费需要、时间需要等进行系统策划，进行工程进度的管理。航天研制从开始论证一直到型号定型，划分为方案论证阶段、模样阶段、初样阶段、试样阶段，试样阶段又包括地面试验和飞行试验，最后要定型，每一个阶段都有非常重要的节点。

比如从初样阶段转到试样阶段，要进行初样阶段的总结，然后评审、技术状态清理，看符不符合转到试样阶段的条件，哪些试验做了、还有什么问题。转到试验阶段完成以后，也有转阶段的评审，能不能转到定型阶段，这是非常严格的要求。我切身体会到，进行这样阶段的详细划分和进度管理是何等的重要。

还有技术状态管理非常重要。复杂的飞行器系统涉及技术状态很多，哪些技术状态要固化，哪些状态还没有固化。如果固化的技术状态由于某种原因，比如技术验证以后发现有问题，要进行技术状态更改，更改必须符合航天技术状态更改的原则——我们叫16个字的技术状态更改原则，按照这个原则来做，才能进行技术状态的更改。技术状态的控制非常重要，这跟我们低空经济后面各种飞行器的研制，其技术状态管理也是一脉相承的。

还有非常重要的就是质量管理。我们从90年代中期开始，逐渐总结出质量问题归零的“双五条”。其中一部分是技术归零，有五条：定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三。这是一个闭环的系统，我觉得是非常严密的归零方法。技术归零也同样适合我们低空飞行器各种飞行器的研制。

当然，技术归零不是说每一项都要进行问题复现。比如有的飞行试验出现了地面问题，地面飞行试验已经分析清楚了，这个时候问题复现不是说必须在地面反复做试验，但绝大部分都要进行复现，然后措施要验证有效。

另外，航天也提出了管理归零五条：过程清楚、责任明确、措施落实、严肃处理、完善规章。过程要清楚，发生这个事情的过程怎么回事；责任明确，到底责任是谁的；措施要落实，管理上还有问题，后面管理方面要提出哪些措施；如果有责任，是要承担责任的；然后规章制度要进行完善。这也是闭环的、非常严密的。

现在“双五条”归零，从航天已经推广到航空，航空也采用双五条。管理归零双五条，现在已经成为一项国际标准，也就是说，国外也在采纳双五条的要求。这是我们航天总结出来的一个非常重要的标准。实际上这也是系统工程的思想。

系统工程在航天里面我就不展开讲了，比如风险管理——在设计之初要识别还有哪些风险，有技术风险、管理风险、经费风险、保障条件风险，我们要一一识别出来，提出措施来规避这些风险，预先把风险规避掉。

还有软件工程化管理，航天里面也有相应的标准，非常严密、严格，按照硬件产品一样严格。

还有非常重要的就是体系建设。航天里面非常重视体系建设，比如说搞通用发动机，原来是没有设计体系的，我们从开始就把设计体系的目标提出来，通过预研和型号研制，逐渐把设计体系建立起来。

由于建立了自主研发的设计体系，在研制新产品的时候，我们就能够正向设计，这是非常重要的。航天有一条非常宝贵的经验，就是自力更生、独立自主，因为航天的很多技术是国外严密封锁的，在这种情况下，要把自己能自主研发的设计体系建立起来。

搞低空经济也一样，各种不同的飞行器也是从无到有的，怎么把设计体系建立起来，而不是说产品研制出来了但设计体系没有建立起来，等研制新产品的时候无从下手。

另外还有工艺体系，工艺体系是核心当中的核心——设计出来了能不能制造出来，涉及很多关键工艺技术。还有试验体系，低空飞行的复杂条件也不亚于高空的复杂条件。以及标准体系，低空经济还急需建立大量的标准体系，包括适航标准等等。航天里面就是这样，每一个研究院有专门的情报所负责标准，每一个研究所分系统也有情报室负责标准工作，一脉相承。

钱老在1978年发表的《组织管理的技术：系统工程》著作里提到，航天系统工程不仅仅属于航天系统，通过研究推广应用，可以推广到其他科学技术领域，可以推广到社会政府管理等等。

实际上，航天系统工程这些方法，我们国家已经用在了航空、高铁等很多系统，包括船舶系统——中国船舶系统工程研究院就是要建立我们国家船舶研制的系统工程。这些方法已经得到广泛应用。

刚才我也提到，我们低空经济工作现在已经取得非常大的进展，但是还有许多挑战，包括核心技术的挑战。我举例来说明一下。

比如动力系统技术。动力系统包括纯电动、纯油动、油电混动，油电混动里又有涡轮电混动，也有活塞发动机和电混动，以及一些新型的技术，比如涵道风扇电推进。

我很高兴地看到，比如就在我们上海的天翎科，从2020年开始，经过6年的奋战，现在已经进入到飞行试验这个阶段。也就是我们航天里边从开始论证，经过了模样阶段、初样阶段，进入到飞行试验测试阶段。

这是一款很先进的飞行器，它采用的是涵道风扇电推进这种技术，这个技术我认为非常好，它能够把飞行器的动力和飞行器一体化设计，气动上一体化。比如说可以倾转旋翼，动力本身倾转以后会产生矢量推进；另外它还具有噪音低的特点，因为我们要在城市上空飞行，要求噪声要低，它实际上把螺旋桨桨叶放在涵道里边，噪声就会降低；另外还有分布式的设计。所以这是一项非常好的技术。

我们国家包括天翎科的动力技术已经取得非常大的进展，包括我们的电池，但是它也有很多难点，比如电池的能量密度需要进一步提高，热管理、安全性等等，包括混动技术也都在研究，所以这也是一个很大的挑战。

另外，飞行器控制技术相当于大脑，把大数据、人工智能都融合在一起；通信导航技术相当于人的耳朵，要能接收信息传过来，导航相当于我们的指南针，没有这个是不行的。

这些技术又跟航天技术、卫星关联在一起，以及空中交通管理，还有飞行器的设计体系，不同飞行器的设计要形成体系。飞行器探测感知技术，就像飞行器的眼睛，这和在临近空间、高空和太空的又不一样。

因为低空飞行器数量很多，我们怎么进行探测？对方有飞行器过来了，空中有鸟或者建筑物，还有各种变化，探测感知技术怎么形成一个体系？以及大数据和人工智能、低空经济的标准体系，这些都需要付出艰辛的努力。

所有的这些都是体系建设，都需要系统工程这项技术来支撑。

总之，我认为，发展低空经济是复杂的系统工程，面临诸多技术和管理挑战。航天系统工程在钱老的领导下，已经扎根在我们大地上了，已经生根发芽结果了。这么好的一些技术，我们应该把航天系统工程方法推广应用，它可以借鉴给我们低空经济的发展，来建立我们国家的低空经济系统工程方法，让低空经济的系统工程方法，同样在我们祖国的大地生根发芽结果。

低空经济发展还有诸多挑战，包括刚才说的技术方面的挑战。正是因为我们有这么多挑战，怎么能够在有限的经费、最短的周期、最低的成本、合理地使用人力来发展这些技术？在多种条件约束下，这么大的一个系统里，这些分系统——包括技术的、管理的分系统——怎么组合在一起，实现我们低空经济的最优目标？

低空经济发展目标，最优目标是多种条件约束的。所以低空经济发展，我认为要建立低空经济系统工程方法，从顶层到公司飞行器研制，建立一整套低空经济的系统工程，让这套方法生根发芽，这样我们的低空经济会发展得更好、更快。

祝愿我们国家的低空经济蓬勃发展，像航天技术一样站在世界的最前列。

好，谢谢大家。