高級(jí)的空間探測(cè)是通過(guò)無(wú)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(wú)人飛行器以及自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的主要因素，是風(fēng)險(xiǎn)和可行性�？臻g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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(gè)用于航空航天的新的綜合軟件工程方法，說(shuō)明了ARE解決的問(wèn)題，并使用一個(gè)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(lái)，歐洲航天局（ESA）和美國(guó)國(guó)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(kāi)展新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及降低任務(wù)成本。在新的空間探測(cè)任務(wù)中，真人和機(jī)器人的探測(cè)都得到重視。即使探測(cè)活動(dòng)中可以有人參與，也必須在任務(wù)的定義和設(shè)計(jì)中，針對(duì)人工照料空間設(shè)施的收益、成本、風(fēng)險(xiǎn)以及可行性進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)和可行性是驅(qū)動(dòng)使用無(wú)人飛行器，以及在可能的地方使用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的主要因素。
無(wú)人空間探索任務(wù)的發(fā)展，與機(jī)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(jì)算作為開(kāi)發(fā)自主性飛行器系統(tǒng)的一個(gè)有益范型，但是在解決自主性問(wèn)題的過(guò)程中，采用的還是傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)方法不適用于這些任務(wù)，因?yàn)樗鼘?duì)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(duì)自主性的軟件開(kāi)發(fā)方法。
目前，自主系統(tǒng)的需求工程呈現(xiàn)為一個(gè)寬闊的開(kāi)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(shū)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(yàn)證和確認(rèn)自主性需求。ARE是愛(ài)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(gè)聯(lián)合項(xiàng)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(diǎn)
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(tái)多樣性
1．2 航空航天軟件工程過(guò)程
1．2．1 需求工程和建模
1．2．2 管理安全性和風(fēng)險(xiǎn)
1．2．3 處理復(fù)雜性
1．2．4 設(shè)計(jì)
1．2．5 實(shí)現(xiàn)
1．2．6 測(cè)試、驗(yàn)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(yàn)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(dòng)化
1．4．2 自主計(jì)算
1．4．3 通過(guò)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(wú)人航空器
1．4．6 用于自主計(jì)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(wú)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(dòng)化
2．1．2 ESA任務(wù)的自主性級(jí)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(jī)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(wèn)題
2．4．2 機(jī)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(shí)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(yàn)證與確認(rèn)
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