標(biāo)準(zhǔn)解讀

《GB/T 32296-2015 航天飛行器常用坐標(biāo)系》是一項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn),旨在為航天飛行器的設(shè)計(jì)、仿真及控制等領(lǐng)域提供統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)定義。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述了幾種關(guān)鍵坐標(biāo)系,并規(guī)定了它們之間的轉(zhuǎn)換方法,以確保不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的一致性和可比性。

首先,標(biāo)準(zhǔn)中介紹了地球固連坐標(biāo)系(ECEF, Earth-Centered, Earth-Fixed),這是一種以地球質(zhì)心為原點(diǎn),且隨地球自轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)框架。其X軸指向本初子午線與赤道交點(diǎn),Z軸沿地軸方向指向北極點(diǎn),Y軸則根據(jù)右手定則確定。

接著,定義了慣性坐標(biāo)系(ECI, Earth-Centered Inertial),這是一個(gè)不隨地球自轉(zhuǎn)而移動(dòng)的坐標(biāo)系,同樣以地球中心作為原點(diǎn)。在ECI坐標(biāo)系下,X軸通常指向春分點(diǎn)方向,即太陽從南向北穿過天球赤道時(shí)的位置;Z軸沿地軸正向延伸至北極星附近;Y軸再次依據(jù)右手螺旋法則設(shè)置。

此外,《GB/T 32296-2015》還涵蓋了局部水平坐標(biāo)系(NED, North-East-Down)和機(jī)體坐標(biāo)系等其他重要坐標(biāo)體系。局部水平坐標(biāo)系是一種相對(duì)固定的參考框架,常用于描述飛行器相對(duì)于地面的姿態(tài)或位置信息,其中X軸指北、Y軸指東、Z軸向下垂直于地平面。而機(jī)體坐標(biāo)系則是固定于航天器自身上的一個(gè)三維直角坐標(biāo)系統(tǒng),用以表達(dá)飛船內(nèi)部各部件之間的相對(duì)關(guān)系及其對(duì)外界環(huán)境的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

最后,標(biāo)準(zhǔn)提供了上述各種坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換的具體數(shù)學(xué)模型與算法流程,包括但不限于四元數(shù)表示法、歐拉角變換以及方向余弦矩陣等方式,使得研究人員能夠在不同應(yīng)用場(chǎng)景下靈活選擇合適的轉(zhuǎn)換手段來滿足實(shí)際需求。


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  • 現(xiàn)行
  • 正在執(zhí)行有效
  • 2015-12-31 頒布
  • 2016-07-01 實(shí)施
?正版授權(quán)
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文檔簡(jiǎn)介

ICS49020

V70.

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T32296—2015

航天飛行器常用坐標(biāo)系

Generalcoordinatesforspacevehicle

2015-12-31發(fā)布2016-07-01實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T32296—2015

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國航天科技集團(tuán)公司提出

本標(biāo)準(zhǔn)由全國宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC425)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位北京宇航系統(tǒng)工程研究所

:。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人李平岐何巍耿光有王建明常武權(quán)馬英謝萱何兆偉田繼超劉興隆

:、、、、、、、、、、

李重遠(yuǎn)

。

GB/T32296—2015

航天飛行器常用坐標(biāo)系

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航天飛行器的常用坐標(biāo)系定義一般要求及變換公式

、、。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于運(yùn)載火箭和航天器等航天飛行器的總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)間的接口協(xié)調(diào)

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

運(yùn)載火箭術(shù)語

GB/T32455

3術(shù)語和定義

界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件為了便于使用以下重復(fù)列出了

GB/T32455。,

中的某些術(shù)語和定義

GB/T32455。

31

.

航天飛行器spacevehicle

執(zhí)行探索開發(fā)或利用太空等特定任務(wù)的飛行器

、。

注航天飛行器按用途分為運(yùn)輸類飛行器如運(yùn)載火箭和應(yīng)用類飛行器又稱航天器

:()()。

32

.

運(yùn)載火箭launchvehicleLV

;

從地球表面空中將有效載荷送入空間軌道的火箭

、。

注一般按規(guī)模大小可分為小型中型大型和重型運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力及以下的運(yùn)載火箭為小型運(yùn)

:、、,2t

載火箭近地軌道運(yùn)載能力的運(yùn)載火箭為中型運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力的運(yùn)載火箭為

,2t~20t,20t~50t

大型運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力級(jí)及以上的運(yùn)載火箭為重型運(yùn)載火箭

,50t。

定義

[GB/T32455,2.1.2]

33

.

航天器spacecraft

在大氣層以外的宇宙空間執(zhí)行探索開發(fā)或利用太空等特定任務(wù)的飛行器如人造地球衛(wèi)星載

,、。、

人航天器空間探測(cè)器等

、。

34

.

逃逸飛行器escapevehicle

出現(xiàn)致命性故障時(shí)與火箭分離并逃離險(xiǎn)區(qū)的飛行器

,。

35

.

天球celestialsphere

為了確定天體的視位置而引進(jìn)的一個(gè)假想圓球

。

注1根據(jù)所選取的天球中心不同有日心天球地心天球等

:,、

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