该书以工程实用性、有效性为出发点，系统、全面地讲述了情况电路分析技术的主要方法和技术流程，并针对分析流程中的关键环节进行了详细说明。同时由于电路类别的差异，分别阐述了模拟电路、数字电路和数模混合电路在分析关注内容和分析方法上的区别，并给出了示例。此外为了便于项目开展，该书还对项目管理、软件工具等方面进行了说明，并给出了工程应用案例，对读者起到了理解概念、掌握方法、工程应用的示范作用。
前言
航天系统工程及其运行始终是具有极高风险的复杂工程。当对复杂系统极限运行条件的最大包络、组合累计偏差和综合不确定性的识别与控制不到位时，极易导致航天器性能裕度设计不足和关键参数超差，进而造成航天器在轨性能异常、寿命严重衰减甚至任务失败。
最坏情况法是一种按照不常发生的最坏使用条件的组合为基础，进行确保系统可靠性要求的设计方法。它是一种非概率统计方法，用来分析影响系统功能的设计参数和各种内、外影响因素处于最坏组合的情况下，系统的功能是否还满足应用要求。
最坏情况电路分析（Worst Case Circuit Analysis，WCCA）技术是将最坏情况法应用于电路设计中，形成的电路可靠性分析方法。通过在设计限度内分析电路所经历的环境变化、参数漂移及输入漂移出现的极端情况及其组合，开展电路性能分析和元器件应力分析，识别影响电路性能及元器件应力的主要因素，发现设计与可靠性薄弱环节，对电路是否发生漂移故障进行预测，指出设计改进方向，以提高电路的固有可靠性。
面向航天电子系统的WCCA技术呼应了航天工程系统高可靠、高安全、容差、容错设计理念，是航天系统工程的一项重要技术内容。该技术在我国航天领域起步于20世纪90年代，是国家军用标准GJB 450A、航天行业标准QJ 1408A中规定的可靠性、安全性分析项目之一，在我国航天工程领域最早应用于神舟载人飞船关键电子设备的可靠性与长寿命分析工作中。2005年，国军标GJB/Z 223—2005《最坏情况电路分析技术指南》发布实施，标志着该技术成为装备研制过程中的通用关键可靠性工作项目，开始在航天、航空、兵器、船舶、核工业等国防军工领域成熟应用和发展，先后在嫦娥月球探测器、北斗导航卫星、载人空间站、新一代运载火箭等多个航天重大工程、重点型号的关键分系统和单机上进行了有效应用，对复杂电路系统在“最坏情况”条件下的容差、容错性能验证、设计基线及裕度考核发挥了重要的靠前把关作用。
当前，我国航天事业已进入高速发展期，高质量、高效率、高效益的型号研制离不开可靠性、安全性等通用性、基础性技术的保障和支撑。以WCCA技术为代表的一大批可靠性分析技术也在持续的自主创新、技术攻关、知识积累和成果转化过程中得到衍生和发展。2017年，中国航天标准化与产品保证研究院发布了具有完全自主知识产权的国产WCCA软件工具及国产核心元器件模型库，标志着我国WCCA技术在数据本土化、模型数字化和工具平台化方面取得突破性进展，为该技术稳健可控发展奠定了坚实基础。2019年，中国航天科技集团有限公司发布实施了Q/QJA 721—2019《航天电子产品最坏情况电路分析指南》标准，在进一步明确分析对象、扩充分析方法、降低技术使用门槛的基础上，有效提高了该技术的产品通用性和工程适用性，特别是对于软硬件集成、多物理场耦合等新型系统的覆盖，为航天工程系统设计人员开展WCCA自主分析、自我保证提供了重要依据。
在WCCA技术在国内军工行业得到大力推广和广泛应用的今天，本书总结了国内外相关研究与应用情况，试图以工程实用性、有效性为出发点，比较系统、全面地介绍最坏情况电路分析技术的原理、方法、流程、工具、项目管理以及工程应用案例，其目的是为读者开展最坏情况电路分析提供一本实用指南。
全书共10章。第1章概述了最坏情况电路分析技术的背景与现状、最坏情况电路分析的要点与应用趋势。第2 章介绍最坏情况电路分析技术的主要方法，包括灵敏度分析、元器件应力分析、极值分析、平方根分析以及蒙特卡罗分析方法。第3章介绍了最坏情况电路分析技术流程，包括数据要求、电路分割与功能模块划分、关键性能参数确定、性能影响因素分析、最坏情况边界确定、电路建模与仿真分析、最坏情况电路分析内容与流程等内容。第4章介绍了模拟电路最坏情况分析的基本技术方法，包括关键性能参数确定与影响因素、模拟电路分析的主要内容以及应用示例。第5章介绍了数字电路最坏情况分析，包括关键性能参数确定、主要分析内容与方法。第6章介绍了数模混合电路最坏情况分析方法，包括仿真建模技术、混合电路分析方法及应用示例。第7章介绍了最坏情况电路分析项目管理，包括分析对象与承担方的选择、项目实施时机与计划、项目实施中的协调与监管、项目的效益、费用和周期。第8章介绍了计算机辅助最坏情况电路分析，包括软件介绍、软件工具的比较和应用的功能特点。第9章介绍了最坏情况电路分析案例，比较详细地介绍了工程应用中的两个完整的型号应用分析情况。第10章介绍了最坏情况电路分析技术展望，涉及软硬件协同的最坏情况验证技术、机电一体化最坏情况分析技术以及多物理场耦合最坏情况分析技术。
书末附录A、B、C、D、E分别给出了最坏情况电路分析任务书、输入数据要求、分析报告样式、参数数据库以及分析用模型库的构建、管理与维护等，供工程应用实践参考。
本书由任立明、时晓东、张云中、曹鹏合著，并负责全书内容、风格的策划和最终统稿工作。全书写作和修改分工如下：第1章由任立明负责，第2章由张云中、任立明负责，第3章由时晓东负责，第4章由曹鹏、张亮负责，第5章由杨奇开、程海龙负责，第6章由靳捷、周海京负责，第7章由许皓、李福秋负责，第8章由陈皓、李孝鹏负责，第9章由王志慧、唐潮负责，第10章由时晓东、任立明负责，附录A和附录C由刘莹莹、张云中负责，附录B、附录D和附录E由时晓东、曹鹏负责，参考文献由陈皓、唐潮负责。张云中负责全书的校对工作，并绘制了第5章的全部图表。
在本书写作过程中，得到中国航天标准化与产品保证研究院相关单位领导和专家的大力支持，卿寿松院长、陈凤熹总工程师、郑恒副总工程师、科技委李祚东副主任以及航天通信中心顾长鸿研究员等以专家身份提供了许多有价值的参考意见。可靠性研究所、元器件研究所、产品工程研究所、试验技术研究所很多同志为本书做了大量的图表绘制、电子文档录入等方面的工作。同时，中国运载火箭技术研究院10所王斌研究员，中国空间技术研究院502所刘波研究员、鲁明研究员、张宁高工等对本书写作给予了鼎力配合，在此一并表示衷心感谢。
在书稿审阅过程中，朱明让研究员提出了大量有价值的修改意见。作为时任中国航天工业总公司质量监督局领导，兼任中国航天标准化研究所（现中国航天标准化与产品保证研究院）所长，他也是当年研究和引进WCCA技术软件和数据库，奠定该项技术国内研究和应用基础的重要呼吁者、支持者和决策者。中国科学院院士、中国载人航天工程运载火箭系统原总设计师刘竹生研究员，北斗三号全球卫星导航工程副总师谢军研究员应邀参加了书稿审阅，从工程专家的视角对本书的学术和工程价值给予高度评价，为本书出版出具了专家推荐意见，在此对前辈学者专家的鼓励、支持和指导诚表谢意。
中国工程院院士、中国探月工程（一期）总指挥、国家航天局原局长、原国防科工局科技委主任栾恩杰院士认真审阅了全书文稿，就全书定位、章节安排和诸多技术细节反馈了大量真知灼见，以严谨、务实、科学、精准的大家风范，激励和鞭策本书主创团队再次审视全书，并大篇幅修改完善，有力提升了全书的质量和学术、工程价值。经认真审阅全书修改稿后，栾恩杰院士欣然为本书作序，本书主创团队甚感荣耀，在此特别致谢。
限于时间仓促，水平有限，本书的疏漏在所难免，恳请读者批评指正。
作者
2019年5月
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