GB/T 34511-2017 星箭分离远场分析要素

ICS49.020

v70GB

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不日

华人民国国家标准

中j，、、

GB/T34511-2017/ISO16679:2015

星箭分离远场分析要素

RelativemotionanalysiselementsafterLV/SCseparation

(ISO16679:2015,Spacesystems-Relativemotionanalysis

elementsafterLV/SCseparation,IDT)

2017-11-01发布2018-05-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T34511-2017/ISO16679:2015

刚昌

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准使用翻译法等同采用ISO16679:2015《空间系统星箭分离远场分析要素》。

本标准做了下列编辑性修改＝

一一标准名称改为｛（星箭分离远场分析要素》。

本标准l如中国航天科技集团公司提出。

本标准1:!:1全国宇航技术及其应用标准化技术委员会CSAC/TC425）归口。

本标准起草单位：北京宇航系统工程研究所。

本标准主要起草人：宋强、周天帅、朱冬阁、韩雪颖、汤亮、肖清、刘银、沈安、谢置。

I

GB/T34511-2017/ISO16679:2015

引

远场分析对火箭与航天器分离后的相对距离进行预示。分析结果为任务设计与操作提供支持。

本标准为运载火箭及航天器运营方、生产制造方提供具体要素及流程．供开展星箭分离远场分析工

作使用，旨在规范共同的基础并提供指导。

[[

GB/T34511-2017/ISO16679:2015

星箭分离远场分析要素

1范围

本标准规定了星箭分离远场分析要索．包括分析输入、分析流程、分析原则、分析方法、分析输出。

本标准适用于任务设计与验证中的航天器与运载火箭分离后相对运动预示。本标准涉及单次发射

任务中所涉及物体的相对运动，不涵盖发射物体与在轨物体之间的碰撞规避。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件．仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ISO14303运载火箭与航天器接口（Launch-vehicle-ro-spacecraftinterfaces)

3术语和定义

ISO14303界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

星箭分离LV/SCseparation

运载火箭有控状态下，实现航天器与运载火箭脱离连接。

3.2

远场分析relativemotionanalysis

预示星箭分离后（多个）航天器与物体（火箭末级和｜其他分离过程中产生的物体〉之间相对距离的

分析。

3.3

分离速度separationvelocity

当分离即刻完成时，航天器、运载火箭之间的相对速度。

4缩略i吾

下列缩回各i者适用于本文件。

LY：运载火箭（LaunchVehicle)

SC：航天器（Spacecraft)

5分析输入

分析输入应包含以下信息：

a)星箭分离点处的火箭与（每个〉航天器的理论速度、位置、姿态，应在预先确认的坐标系下给出。

速度、位置矢量应以凡，叭，飞，X.Y,Z的形式给出。可能涉及的坐标系参见附录C;

b)分离速度，分离体质量和惯量恃性；

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c)运载火箭和分离体偏差量：质量，推力，比冲，转动惯量（可选），后效等；

d)影响火箭末级运动的机动或其他操作，相关参数及时序；

e)影响航天器运动的机动或其他操作，相关参数及时序（可选）。

6分析流程

在实际任务中，星箭分离远场分析受到星箭双方诸多因素影响，包括特定的操作、偏差、任务剖面

等。出于简化协作的目的．星箭双方在实际操作中一般按以下流程执行：

a)运载火箭开展星箭分离远场分析，不考虑航天器机动、调姿等影响；

b)基于运载火箭分析结果，航天器开展评估，lifO认航天器不会由于自身机动、调姿等操作造成与

火箭末级或其

他航天器（多星发射）发生碰撞。

分析流程见固l，其中A代表运载火箭方，B代表航天器方。最终的安全评估应基于双方的分析开

展。若条件具备，上述a）、b）两部分工作司整合为一1页。

图1星箭分离远场分析流程

7分析原则

分析原则应包括以下内容：安全性优先；与一般弹道／轨道分析准则相符（摄动因素，航天动力学

等）；应考虑偏差状态。

8分析方法

8.1概述

远场分析中应涵盖以下内容：

一一航天功力学建模；

一一偏差辨识与分析；

－一相对运动仿真；

一一安全性评估。

8.2航夫动力学建模

航天动力学建棋可在不同的坐标系中实现。在地球固联坐标系下的一种质心运动模型参见

附录A。对于不同物体的运动分析应在同一坐标系开展。

重力、大气模型及相关参数应与一般弹道／轨道计算相符。

2

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8.3偏差辨识与分析

标准状态采用理论值进行分析计算；并考虑偏差状态，以覆盖实际飞行中存在的偏差。远场分析应

包括可能的偏差，并对必要的项目进行辨识。

火箭典型的偏差如下：

一一分离速度；

分离姿态（俯仰、偏航）;

来级箭体质量；

一一其他因素，离轨推力，离轨姿态控制精度等。

8.4相对运动仿真

8.4.1远场分析周期

远场分析周期应为由星箭双方协商确定的时间段，不应少于一个轨道周期。

8.4.2偏差

计算偏差弹道．用于分析星箭分离后航天器与末级箭体最小相对距离。偏差一般按以下三种方式

产生：

a)极限偏差状态；

b)典型偏差组合（一种偏差组合矩阵参见附录B);

c)通过随机采样方法生成偏差组合。

8.4.3相对位置计算

相对位置计算按以下步骤执行：

a)计算航天器轨道；

b)根据偏差选择．计算末级箭体（或其