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国家标准计划《空间微推力器推力性能测试方法》由 TC312(全国空间科学及其应用标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 国科大杭州高等研究院中国科学院力学研究所中国科学院大学

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
18个月
申报日期
2022-11-18
公示开始日期
2024-03-01
公示截止日期
2024-03-31
标准类别
方法
国际标准分类号
49.035
49 航空器和航天器工程
49.035 航空航天制造用零部件
归口单位
全国空间科学及其应用标准化技术委员会
执行单位
全国空间科学及其应用标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 国科大杭州高等研究院、中国科学院力学研究所、中国科学院大学 国内的中国科学院力学所、国科大杭州高等研究院、中国人民解放军战略支援部队航天工程大学、哈尔滨工业大学、北京控制工程研究所等单位对微推力标定有一定研究。国外的美国的刘易斯研究中心、德国空客公司的LET(Laboratory for Enabling Technology)实验室、欧洲航天局、日本的东进大学等科研机构研制出料微推力标定系统。国内外都有对该标准的需求。目前国内外还没有微推力器标定的相关技术标准。

目的意义

随着航天技术的不断发展,越来越多的小卫星、微纳卫星用作空间探索及空间科学试验。

多颗微纳卫星组成星座,在空间轨道协同工作、集群、编队完成特定任务,都需要借助推力介于微牛级至毫牛级之间的微推力器来进行姿态控制或者轨道控制。

特别像引力波探测这类卫星,还需要进行无拖曳控制,要求微推力器具备推力可精确调节、推力噪声小、动态范围宽等特性。

随着微推力器在这类卫星上的广泛使用和微推力技术水平快速提高,使得微推力器推力性能标定标准化变得非常迫切。

微推力性能标定就是对微推力器推力大小、推力分辨力、推力噪声和推力范围等性能参数进行标定。

微推力器研制过程中,推力性能的标定必不可缺的环节,通过微推力器的推力性能标定,可以研究微推力器电参数、介质参数变化和推力性能变化之间的关系,为微推力器的技术参数选择及性能优化提供必要的技术途径。

对于需要进行无托曳控制的卫星来说,它的核心执行机构是微推力器,需要产生微牛级的连续可调推力来抵消卫星平台受到的微小扰动,并且在工作频段内推力噪声必须满足任务需求,需要在地面对微推力器进行性能标定,根据标定结果,进行无托曳控制的地面模拟来优化控制算法,对空间任务的高质量完成至关重要。

另外,微推力器的用户单位需要确认微推力的性能,微推力性能的标定标准化可以解决这一问题。

国内外进行微推力标定的装置结构类型主要有:倒摆结构、单摆结构、双摆结构和扭摆结构等。

基于上述原理的标定装置,各有优缺点,经过数十年的研究,起草团队所在单位,已经建立的完善的微推力标定体系,一些研究成果也已经成功的应用在“太极一号”等航天项目中。

目前,起草团队所在单位承担着国家重点研发计划“引力波探测”重点专项“高置信度亚微牛级推进器标定方法与技术研究”和“高精度推进器标定系统研制与性能测试技术研究”两项课题,这两项有关微推力标定的课题研究任务,必将对该标准的制定起到了有力的支撑作用。

尽管微推力器性能标定已在微推力器研制过程中广泛使用,但是目前国际和国内均没有关于微推力性能标定的技术规范,这严重影响微推力器性能标定的量化检测和结果互认。

为满足不同研制单位的推力测量结果便于交流和比对,缩短推力器研发周期,提高推力器研制水平,同时搭建起微推力器研制单位和使用单位技术沟通的桥梁,迫切需要制定空间探索微推力器推力性能标定规范,促进我国微推力测量技术快速发展。

范围和主要技术内容

范围:本标准规定了空间探索微推力器推力性能标定的标定原理、总体要求、操作规范、测试报告及归档。本标准适用于推力范围为微牛级至毫牛级的空间推力器推力测量方法,其他微推力测量可参照使用。 主要技术内容包括:测量原理、组成、总体要求、操作规范、试验报告及归档。