高級的空間探測是通過無人任務(wù)完成的，其飛行器和地面系統(tǒng)中均集成了自主性。，支持在可能的情況下使用無人飛行器以及自動化和機器人技術(shù)的主要因素，是風(fēng)險和可行性。空間自主性幫助增加從任務(wù)中獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)數(shù)量，執(zhí)行新的科學(xué)實驗以及降低任務(wù)成本。
自主性需求的導(dǎo)出和表達(dá)，是當(dāng)前自主性飛行器工程需要克服的重要挑戰(zhàn)之一。
《航天任務(wù)自主性需求工程》討論了自主性需求工程（ARE）方法，目的是幫助軟件工程師正確導(dǎo)出、表達(dá)、驗證以及確認(rèn)自主性需求。而且，《航天任務(wù)自主性需求工程》給出了一個用于航空航天的新的綜合軟件工程方法，說明了ARE解決的問題，并使用一個ESA的Bepiolomb。任務(wù)的概念證明案例，演示了ARE處理自主性需求的能力。
近年來，歐洲航天局（ESA）和美國國家航空航天局（NASA）的航天任務(wù)都逐步在飛行器和地面系統(tǒng)中引入自主性，從而增加任務(wù)所能獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)、開展新的科學(xué)實驗，以及降低任務(wù)成本。在新的空間探測任務(wù)中，真人和機器人的探測都得到重視。即使探測活動中可以有人參與，也必須在任務(wù)的定義和設(shè)計中，針對人工照料空間設(shè)施的收益、成本、風(fēng)險以及可行性進(jìn)行仔細(xì)評估。風(fēng)險和可行性是驅(qū)動使用無人飛行器，以及在可能的地方使用自動化和機器人技術(shù)的主要因素。
無人空間探索任務(wù)的發(fā)展，與機器人飛行器中自主性的集成和普及密切相關(guān)。ESA和NASA現(xiàn)在都在采用自主計算作為開發(fā)自主性飛行器系統(tǒng)的一個有益范型，但是在解決自主性問題的過程中，采用的還是傳統(tǒng)的開發(fā)方法。經(jīng)驗已經(jīng)表明，傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法不適用于這些任務(wù)，因為它對自主性本身關(guān)注的很少。因此，應(yīng)當(dāng)采用的是新的、針對自主性的軟件開發(fā)方法。
目前，自主系統(tǒng)的需求工程呈現(xiàn)為一個寬闊的開放研究領(lǐng)域，確定的解決方案尚不存在。自主性需求的導(dǎo)出和表達(dá)，是自主飛行器工程師當(dāng)前需要解決的最大挑戰(zhàn)之一。本書給出自主性需求工程（ARE）方法，目的是幫助軟件工程師正確導(dǎo)出、表達(dá)、驗證和確認(rèn)自主性需求。ARE是愛爾蘭軟件工程研究中心（Lero）與ESA的歐洲空間研究與技術(shù)中心（ESTEC）的一個聯(lián)合項目的成果。
第1章 航空航天軟件工程現(xiàn)狀
1．1 引言：航空航天工業(yè)特點
1．1．1 注重安全性
1．1．2 標(biāo)準(zhǔn)化
1．1．3 復(fù)雜性
1．1．4 平臺多樣性
1．2 航空航天軟件工程過程
1．2．1 需求工程和建模
1．2．2 管理安全性和風(fēng)險
1．2．3 處理復(fù)雜性
1．2．4 設(shè)計
1．2．5 實現(xiàn)
1．2．6 測試、驗證和確認(rèn)
1．3 用于航空航天的方法、技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)
1．3．1 形式化方法
1．3．2 軟件驗證與確認(rèn)
1．3．3 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)
1．3．4 多Agent系統(tǒng)
1．4 自主航空航天系統(tǒng)
1．4．1 自主性與自動化
1．4．2 自主計算
1．4．3 通過適應(yīng)性建立具有彈性的系統(tǒng)
1．4．4 集成飛行器健康管理
1．4．5 無人航空器
1．4．6 用于自主計算的形式化方法
1．4．7 軟件工程方面、結(jié)論和建議
1．5 自主系統(tǒng)的需求工程方法
1．5．1 面向目標(biāo)的需求工程
1．5．2 自主系統(tǒng)需求工程的ASSL方法
1．5．3 自主無人航空系統(tǒng)的需求
1．6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 ESA系統(tǒng)的自主性需求處理
2．1 引言
2．1．1 自主性和自動化
2．1．2 ESA任務(wù)的自主性級別
2．2 用于航空航天的需求工程、規(guī)約模型和形式化方法
2．2．1 需求規(guī)約和建模
2．2．2 用于自主系統(tǒng)的需求工程
2．2．3 -般自主性需求
2．3 航天任務(wù)的一般自主性需求
2．3．1 航天任務(wù)需求分析
2．3．2 地球軌道任務(wù)
2．3．3 行星際任務(wù)
2．4 機器人系統(tǒng)的控制器體系結(jié)構(gòu)
2．4．1 與自主性相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)問題
2．4．2 機器人系統(tǒng)的控制器體系結(jié)構(gòu)
2．5 用于自主性需求工程（ARE）的形式化方法
2．5．1 面向目標(biāo)的需求工程
2．5．2 感知建模
2．5．3 ASSL
2．5．4 KnowLang
2．6 實例研究：規(guī)約自主性需求
2．6．1 使用KnowLang處理自主性需求
2．6．2 使用ASSL規(guī)約Voyager的自主性需求
2．7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 自主性需求工程
3．1 引言
3．2 ARE：自主性需求工程
……
第4章 自主性需求的驗證與確認(rèn)
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