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。
一、ISO TRL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（UK MOD）、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，又相继召开了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。
（一）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不能高于其子单元的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。
1、TRL1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的例子：
??1985年，德国科学家WilliamConrad 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——CroV。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1 ISO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
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。
取得的工作成果（文档） ??描述意图应用的基本原理
??确定潜在应用 ??系统阐述潜在应用
2
阐明技术概念和/或形成潜在应用和初步的技应用
术单元概念，但尚未验证。
??进行技术单元的初步概念设计，提出基本原理的应用设想
??初步性能需求（可指向多个任务）中包含功能性能需
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。
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
??初步性能需求（可瞄向几个任务）连带功能性能需求
实验室环境下的部
4
件和/或原理样件的通过实验室环境下的原理功能验证（verificat样件试验验证功能性。 ion）
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 ??性能需求和相关环境的
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。
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
??关键功能试验计划，分析
1
发现和报告技术基本原理
通过分析和实验对
3
关键功能和/或特性进行概念验证
相关环境下的部件
5
和/或原理样件的关键功能验证（verification）
缩放比效应
??原理样件试验报告 ??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能
在相关环境下用模
6
型演示技术单元的关键功能
验证技术单元的关键功能，在相关环境下通过典型模型（外形、安装、功能）演示性能
??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
在地面或空间环境下演示
用模型演示技术单
7
元在使用环境下的性能
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。
完成实际系统，并
8
获准飞行（由飞行资质）
实际系统通过成功
9
??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
??建造飞行模型，并集成到
飞行模型通过鉴定，并集成到整装待飞的最终系统中。
最终系统
??获得最终系统的飞行许可
技术成熟了。技术单元成功
??运行初期阶段的试运转 ??在轨运行报告
执行任务而得到“飞开始服役，在实际使用环境行验证”
中执行飞行任务。
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。
（一）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级由“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）”修改为“关键功能验证（verification）”。
?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”，且不强调“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，且内涵也都一致，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） TRL ISO （国际标准化组织） DoD NASA ESA GJB-7688-2012 装备TRL定义 （美国国防部） （美国宇航局） （欧洲宇航局） 1 发现和报告技术发现和报告技术发现和报告技术发现和报告技术提出基本原理基本原理 Basic principle基本原理 基本原理 基本原理 并正式报告 Basic principlesBasic principlesBasic principles observed and reported. observed and reported observed and reported 1 s observed and reported 2 阐明技术概念和阐明技术概念和阐明技术概念和阐明技术概念和提出概念和应/或应用 Technology co/或应用 /或应用 /或应用 用设想 Technology conTechnology conTechnology concept and/or appcept and/or appcept and/or application formulatlication formulatlication formulated ed ed 2 ncept and/or application formulated 通过分析和实验通过分析和实验通过分析和实验通过分析和实验3 对关键功能和/对关键功能和/对关键功能和/对关键功能和/完成概念和应用设想的可行性验证 或特性进行概念或特性进行概念或特性进行概念或特性进行概念验证 Analytical and 验证 验证 验证 Analytical and eAnalytical and eAnalytical and eexperimental crxperimental critixperimental critixperimental criti3 itical function acal function andcal function andcal function andnd/or character/or characteristic/or characteristic/or characteristic istic proof-of-co proof of conce proof-of-concep proof-of-concepncept pt t t 实验室环境下的实验室环境下的实验室环境下的实验室环境下的4 部件和/或原理部件和/或原理部件和/或原理样件的验证 部件和/或原理样件的验证 以原理样品或部件为载体完成实验室环境验证 样件的功能验证 样件的验证 Component and/or breadboar4 d functional verification in laboratory environment 一种相关环境下5 的部件和/或原理样件的关键功能验证 Component an5 d/or breadboard critical function verification Component andComponent andComponent and/or breadboard /or breadboard /or breadboard validation in a lvalidation in labvalidation in lab aboratory envirooratory environoratory environnment ment ment 一种相关环境下相关环境下的部相关环境下的部的部件和/或原理样件验证 件和/或原理样件验证 件和/或原理样件验证 以模型样品或部件为载体完成相关环境验证 Component andComponent andComponent and/or breadboard /or breadboard /or breadboard validation in a rvalidation in relvalidation in relelevant environevant environmevant environm
航天系统技术成熟度等级及评价准则定义
