航天工程系统是航天器系统上一层次的系统，航天器要发挥它的功能作用，必须用运载工具在发射场发射，通过地面测控系统对运载火箭和航天器进行测控，使航天器进入预定轨道，并对航天器姿态和轨道等进行调整，然后，在地面应用系统配合下开展工作（返回式卫星和科学试验卫星除外），才能最终发挥航天器的功能作用。因此，航天工程系统除了航天器外，还有将航天器送入轨道的运载系统（火箭、航天飞机等），
有用于运载火箭和航天器在发射前总装、测试、加注和发射的发射场，有对运载工具和航天器进行测量和控制的地面测控系统（测控中心、测控站、测控船等），有与在轨航天器配合发挥预定特定功能的地面应用系统等。
对于深空探测和科学研究探测器而言，航天器系统比人造地球卫星少一个地面实时的、连续工作的应用系统，但有事后进行科学研究的应用系统。
对于载人航天器而言，航天器系统比人造地球卫星（无人航天器）工程系统多了航天员、逃逸救生和着陆场等几个系统。
航天器必须与运载工具、发射场与回收设施、地面测控系统、地面应用系统等相互配合、协调工作，共同完成航天任务。
航天器是航天工程系统的主要组成部分，是航天工程系统的核心。
下图是一个典型的卫星工程系统。
航天工程系统中，除了航天器之外的其他系统都是航天器系统的外部环境系统。在开展航天器系统设计时，要将除航天器之外的其他航天工程系统作为约束条件进行环境设计。
下面我们看下核心的航天器系统
航天器是指执行探索、开发、利用太空以及地球以外天体等特定任务的飞行器，也称空间飞行器。
航天器的具体分类如图所示。
1.航天器的分类
航天器按是否载人可以分为无人航天器和载人航天器；
按航天器用途可分为民用航天器和军用航天器；
按航天器领域可分为载人领域、遥感领域、导航领域、通信领域、空间科学领域、深空探测领域等。
不同类型的航天器，其配套系统会有所不同。
1） 无人航天器
人造地球卫星是发射数量最多、用途最广的一种无人航天器，占全部航天器发射总量的90%以上。人造地球卫星按照用途可以分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。
科学卫星是用于科学探测和研究的卫星，主要包括近地空间物理探测卫星、天文卫星，我国2017年发射的硬 X射线调制望远镜卫星就属此类。
技术试验卫星是用于空间技术和空间应用技术的原理性或工程性试验的人造卫星。航天器的一些新技术、新原理、新方案、新仪器设备等往往需要进行在轨试验验证后方可投入使用，
如我国的 “实践十八号”等新技术验证卫星。
还有些试验是通过整个航天器来完成的，如合作目标的交会对接等。应用卫星是直接为国民经济、军事、文化等各领域服务的人造地球卫星。应用卫星在各类人造地球卫星中发射数量最多、种类也最多，按照用途可以分为导航卫星、地球资源卫星、海洋卫星、侦察卫星、通信卫星、气象卫星等，例如我国的 “北斗二号”“北斗三号”系列卫星。
空间平台是无人航天器的新发展，它与卫星的不同之处是在轨道上维修、更换仪器设备、加注燃料、补给消耗品或者回收各种设备或其他物品。空间平台要求易于装拆更换，适应携带不同的有效载荷，适应不同的运载发射，可重复使用。
空间探测器主要对地外空间和天体进行探测，例如我国的“嫦娥一号”卫星、“嫦娥三号”探测器等。
2） 载人航天器
按照飞行和工作方式，
载人航天器分为空间站、载人飞船、航天飞机和航空航天飞机四类。
空间站是具备一定试验或生产条件的、可供航天员生活和工作且在轨道长期运行的载人航天器。
载人飞船能保障航天员在太空执行航天任务，并能使航天员座舱或返回舱返回地面着陆的航天器。载人飞船是天地往返运输器的一种，根据用途分为卫星式载人飞船（为空间站往返运送航天员和物品）、登月载人飞船和行星式载人飞船。我国的神舟系列飞船为卫星式载人飞船，美国阿波罗系列飞船为登月载人飞船。
航天飞机是往返于地面和宇宙空间的、部分可多次重复使用的载人或载货航天运载器。目前只有美国、苏联研制并发射过航天飞机。
航空航天飞机是航空与航天相结合、运载器和航天器相结合的多次可重复使用的新一代航天器。它除了使用火箭发动机外，在发射上升和再入大气层时，利用航空发动机借助空气作为氧化剂工作。
2.航天器的组成
航天器由不同功能的若干分系统组成。通常而言，航天器可划分为有效载荷和航天器平台两大部分。
1） 有效载荷
有效载荷是指航天器上装载的直接完成特定航天任务的仪器、设备、人员、试验生物以及试件等。航天器有效载荷是航天器在轨完成航天使命的最关键分系统。
有效载荷是航天器的核心，航天器的有效载荷随任务的不同而不同，故而其种类繁多。航天器有效载荷按照用途，
遥感类有效载荷是指对地观测的各种遥感器，包括可见光遥感器、多光谱扫描仪、红外遥感器、微波辐射计、合成孔径雷达、微波散射计等。这些遥感器可以获得地面（水面）或大气、空间等的各种信息。
通信类有效载荷是指转发器和天线，这类有效载荷可用于星地卫星通信，在各类航天活动中占据极其重要的地位。
导航类有效载荷是指提供空间基准和时间基准的各种仪器和设备。这类有效载荷可用于卫星导航，如高稳定度原子钟、无线电信标机等。
科学探测类有效载荷是指用于空间环境探测、天文观测和空间科学试验等各种仪器和设备，包括X射线望远镜分光仪、太阳光学望远镜、离子质谱仪、X射线分光计以及各种空间环境测量和监测装置等。
其他有效载荷主要包括新技术试验有效载荷和特殊有效载荷两种。新技术试验有效载荷是指一些未得到在轨考验的新航天器、分系统和仪器设备乃至元器件等技术，通过专门的新技术试验卫星发射到某种轨道上进行试验，以验证其原理、方案、可行性、兼容性和可靠性等。特殊有效载荷是指非技术性的有效载荷，如太空旅游（有效载荷是旅游者）、太空纪念品（有效载荷是信封、旗帜等）。
2） 航天器平台
航天器平台是由卫星服务（或称为保障）系统组成，可以支持一种或几种有效载荷的组合体。
航天器平台可以为有效载荷正常工作提供机械支持、工作电源、姿态轨道控制、状态监测、热环境保障、管理控制等服务。
航天器平台一般包含姿态与轨道控制分系统、结构与机构分系统、热控分系统、电源分系统、测控与数管分系统等。
姿态与轨道控制分系统（简称姿轨控分系统）的功能是保持或改变航天器运行中的姿态和轨道。
每个航天器为了完成其特殊使命，有其特定的标称轨道与期望的姿态。但是由于发射误差，需要姿轨控分系统调整姿态或进行轨道机动；在轨运行时由于外部环境干扰力/力矩的作用，以及内部机电部件干扰力/力矩的作用，航天器将偏离标称轨道和期望姿态，姿轨控分系统则负责姿态和轨道保持。
结构与机构分系统包括结构分系统和机构分系统。
结构分系统的功能是为航天器提供整体构形，为航天器上设备提供支撑，并在运载火箭发射过程中（一般称为主动段）及在轨机动时，支撑整个航天器，承受和传递载荷，保证整个航天器具有足够的强度和刚度。机构分系统使航天器或其某个部分完成规定运动，并使它们处于要求的工作状态或工作位置。一般机构分系统都包括展开与锁定机构（如太阳翼与天线等的展开与锁定机构）、分离与缩进机构（如卫星与运载火箭之间的连接与分离使用的包带等）、驱动机构（如太阳翼对日定向驱动机构和天线展开或跟踪使用的驱动机构等）、交会对接机构、舱门锁紧与解锁机构等。
热控分系统的任务是在航天器飞行过程中，控制航天器上仪器设备和星体本身结构的温度，保证其在轨运行各阶段的工作温度都处在要求的范围内，从而保证航天器在轨正常工作。
电源分系统（或称为供配电分系统）是为卫星在轨道工作寿命周期内（包括光照期间和地影期间）提供电能。由于航天器在轨工作寿命较长，大多数采用能够长期供电的电源。电源分系统要有发电、储能、分配、母线电压调节和蓄电池充放电控制等功能，有的还要求配置变换和稳定多种电压的二次电源。
测控与数管分系统的功能是在其他分系统及地面配合下实现对卫星遥测、遥控、轨道跟踪与测量、数管管理的功能。遥测的任务是测量卫星有关系统的仪器设备的工作状态、工程参数、环境参数和有关数据等。遥控就是由地面发送指令控制有关系统的仪器设备的工作状态和向卫星注入数据或程序等。轨道跟踪与测量是通过地面发射无线电波经星上的应答机返回，根据无线电波传输特性测量卫星运动速度、距离和角度，最后由地面计算出卫星轨道参数。数据管理是利用星上计算机对星上数据进行综合管理。
整体的航天工程中核心航天器的工程架构如此，做了简单功能介绍。希望大家有个宏观上的概念。
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