航天工程系統是航天器系統上一層次的系統，航天器要發揮它的功能作用，必須用運載工具在發射場發射，通過地面測控系統對運載火箭和航天器進行測控，使航天器進入預定軌道，并對航天器姿态和軌道等進行調整，然後，在地面應用系統配合下開展工作（傳回式衛星和科學試驗衛星除外），才能最終發揮航天器的功能作用。是以，航天工程系統除了航天器外，還有将航天器送入軌道的運載系統（火箭、航天飛機等），
有用于運載火箭和航天器在發射前總裝、測試、加注和發射的發射場，有對運載工具和航天器進行測量和控制的地面測控系統（測控中心、測控站、測控船等），有與在軌航天器配合發揮預定特定功能的地面應用系統等。
對于深空探測和科學研究探測器而言，航天器系統比人造地球衛星少一個地面實時的、連續工作的應用系統，但有事後進行科學研究的應用系統。
對于載人航天器而言，航天器系統比人造地球衛星（無人航天器）工程系統多了航天員、逃逸救生和着陸場等幾個系統。
航天器必須與運載工具、發射場與回收設施、地面測控系統、地面應用系統等互相配合、協調工作，共同完成航天任務。
航天器是航天工程系統的主要組成部分，是航天工程系統的核心。
下圖是一個典型的衛星工程系統。
航天工程系統中，除了航天器之外的其他系統都是航天器系統的外部環境系統。在開展航天器系統設計時，要将除航天器之外的其他航天工程系統作為限制條件進行環境設計。
下面我們看下核心的航天器系統
航天器是指執行探索、開發、利用太空以及地球以外天體等特定任務的飛行器，也稱空間飛行器。
航天器的具體分類如圖所示。
1.航天器的分類
航天器按是否載人可以分為無人航天器和載人航天器；
按航天器用途可分為民用航天器和軍用航天器；
按航天器領域可分為載人領域、遙感領域、導航領域、通信領域、空間科學領域、深空探測領域等。
不同類型的航天器，其配套系統會有所不同。
1） 無人航天器
人造地球衛星是發射數量最多、用途最廣的一種無人航天器，占全部航天器發射總量的90%以上。人造地球衛星按照用途可以分為科學衛星、技術試驗衛星和應用衛星。
科學衛星是用于科學探測和研究的衛星，主要包括近地空間實體探測衛星、天文衛星，我國2017年發射的硬 X射線調制望遠鏡衛星就屬此類。
技術試驗衛星是用于空間技術和空間應用技術的原理性或工程性試驗的人造衛星。航天器的一些新技術、新原理、新方案、新儀器裝置等往往需要進行在軌試驗驗證後方可投入使用，
如我國的 “實踐十八号”等新技術驗證衛星。
還有些試驗是通過整個航天器來完成的，如合作目标的交會對接等。應用衛星是直接為國民經濟、軍事、文化等各領域服務的人造地球衛星。應用衛星在各類人造地球衛星中發射數量最多、種類也最多，按照用途可以分為導航衛星、地球資源衛星、海洋衛星、偵察衛星、通信衛星、氣象衛星等，例如我國的 “北鬥二号”“北鬥三号”系列衛星。
空間平台是無人航天器的新發展，它與衛星的不同之處是在軌道上維修、更換儀器裝置、加注燃料、補給消耗品或者回收各種裝置或其他物品。空間平台要求易于裝拆更換，适應攜帶不同的有效載荷，适應不同的運載發射，可重複使用。
空間探測器主要對地外空間和天體進行探測，例如我國的“嫦娥一号”衛星、“嫦娥三号”探測器等。
2） 載人航天器
按照飛行和工作方式，
載人航天器分為空間站、載人飛船、航天飛機和航空航天飛機四類。
空間站是具備一定試驗或生産條件的、可供航天員生活和工作且在軌道長期運作的載人航天器。
載人飛船能保障航天員在太空執行航天任務，并能使航天員座艙或傳回艙傳回地面着陸的航天器。載人飛船是天地往返運輸器的一種，根據用途分為衛星式載人飛船（為空間站往返運送航天員和物品）、登月載人飛船和行星式載人飛船。我國的神舟系列飛船為衛星式載人飛船，美國阿波羅系列飛船為登月載人飛船。
航天飛機是往返于地面和宇宙空間的、部分可多次重複使用的載人或載貨航天運載器。目前隻有美國、蘇聯研制并發射過航天飛機。
航空航天飛機是航空與航天相結合、運載器和航天器相結合的多次可重複使用的新一代航天器。它除了使用火箭發動機外，在發射上升和再入大氣層時，利用航空發動機借助空氣作為氧化劑工作。
2.航天器的組成
航天器由不同功能的若幹分系統組成。通常而言，航天器可劃分為有效載荷和航天器平台兩大部分。
1） 有效載荷
有效載荷是指航天器上裝載的直接完成特定航天任務的儀器、裝置、人員、試驗生物以及試件等。航天器有效載荷是航天器在軌完成航天使命的最關鍵分系統。
有效載荷是航天器的核心，航天器的有效載荷随任務的不同而不同，故而其種類繁多。航天器有效載荷按照用途，
遙感類有效載荷是指對地觀測的各種遙感器，包括可見光遙感器、多光譜掃描器、紅外遙感器、微波輻射計、合成孔徑雷達、微波散射計等。這些遙感器可以獲得地面（水面）或大氣、空間等的各種資訊。
通信類有效載荷是指轉發器和天線，這類有效載荷可用于星地衛星通信，在各類航天活動中占據極其重要的地位。
導航類有效載荷是指提供空間基準和時間基準的各種儀器和裝置。這類有效載荷可用于衛星導航，如高穩定度原子鐘、無線電信标機等。
科學探測類有效載荷是指用于空間環境探測、天文觀測和空間科學試驗等各種儀器和裝置，包括X射線望遠鏡分光儀、太陽光學望遠鏡、離子質譜儀、X射線分光計以及各種空間環境測量和監測裝置等。
其他有效載荷主要包括新技術試驗有效載荷和特殊有效載荷兩種。新技術試驗有效載荷是指一些未得到在軌考驗的新航天器、分系統和儀器裝置乃至元器件等技術，通過專門的新技術試驗衛星發射到某種軌道上進行試驗，以驗證其原理、方案、可行性、相容性和可靠性等。特殊有效載荷是指非技術性的有效載荷，如太空旅遊（有效載荷是旅遊者）、太空紀念品（有效載荷是信封、旗幟等）。
2） 航天器平台
航天器平台是由衛星服務（或稱為保障）系統組成，可以支援一種或幾種有效載荷的組合體。
航天器平台可以為有效載荷正常工作提供機械支援、工作電源、姿态軌道控制、狀态監測、熱環境保障、管理控制等服務。
航天器平台一般包含姿态與軌道控制分系統、結構與機構分系統、熱控分系統、電源分系統、測控與數管分系統等。
姿态與軌道控制分系統（簡稱姿軌控分系統）的功能是保持或改變航天器運作中的姿态和軌道。
每個航天器為了完成其特殊使命，有其特定的标稱軌道與期望的姿态。但是由于發射誤差，需要姿軌控分系統調整姿态或進行軌道機動；在軌運作時由于外部環境幹擾力/力矩的作用，以及内部機電部件幹擾力/力矩的作用，航天器将偏離标稱軌道和期望姿态，姿軌控分系統則負責姿态和軌道保持。
結構與機構分系統包括結構分系統和機構分系統。
結構分系統的功能是為航天器提供整體構形，為航天器上裝置提供支撐，并在運載火箭發射過程中（一般稱為主動段）及在軌機動時，支撐整個航天器，承受和傳遞載荷，保證整個航天器具有足夠的強度和剛度。機構分系統使航天器或其某個部分完成規定運動，并使它們處于要求的工作狀态或工作位置。一般機構分系統都包括展開與鎖定機構（如太陽翼與天線等的展開與鎖定機構）、分離與縮進機構（如衛星與運載火箭之間的連接配接與分離使用的包帶等）、驅動機構（如太陽翼對日定向驅動機構和天線展開或跟蹤使用的驅動機構等）、交會對接機構、艙門鎖緊與解鎖機構等。
熱控分系統的任務是在航天器飛行過程中，控制航天器上儀器裝置和星體本身結構的溫度，保證其在軌運作各階段的工作溫度都處在要求的範圍内，進而保證航天器在軌正常工作。
電源分系統（或稱為供配電分系統）是為衛星在軌道工作壽命周期内（包括光照期間和地影期間）提供電能。由于航天器在軌工作壽命較長，大多數采用能夠長期供電的電源。電源分系統要有發電、儲能、配置設定、母線電壓調節和蓄電池充放電控制等功能，有的還要求配置變換和穩定多種電壓的二次電源。
測控與數管分系統的功能是在其他分系統及地面配合下實作對衛星遙測、遙控、軌道跟蹤與測量、數管管理的功能。遙測的任務是測量衛星有關系統的儀器裝置的工作狀态、工程參數、環境參數和有關資料等。遙控就是由地面發送指令控制有關系統的儀器裝置的工作狀态和向衛星注入資料或程式等。軌道跟蹤與測量是通過地面發射無線電波經星上的應答機傳回，根據無線電波傳輸特性測量衛星運動速度、距離和角度，最後由地面計算出衛星軌道參數。資料管理是利用星上計算機對星上資料進行綜合管理。
整體的航天工程中核心航天器的工程架構如此，做了簡單功能介紹。希望大家有個宏觀上的概念。
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