QJ 1438-1988 卫星研制通用设计要求.pdf

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1、Q.J 中华人民共和国黠天工业部部标准Q11438-88 卫星研制逼用设计要求General design requirements of satellite development 1988-04-08发布1988-10-01实施中华人民共和理航天工盘部发布中华人民共和墨航天工业部部标准卫星研制逼用设计要求1 主.内容与适用范噩General design reguiremenh 。f.at.llite developme时本标准规定了卫星各研flJJ!Jr段设计能基本要求。本标准适用于各类卫星在各研部阶法中具有普通经韵设计技术工作s2 引属标准GJB421 卫星求语Q 1l271 卫星质量

2、特性计算方法。J137?星-一边信息主要口标准。1176卫星环捷试验要求Q 1l437 计算卫星运行轨道的数学模型直角坐标方程。!l520导弹、运载火箭、卫星ZZ射场合练大纲规程QJl302 设计评审3 总量EQJ1438-88 a. 必须服从00家航天技术发展始民运吕标如近j混恕，跟踪国际新技术发展iiVI司，b. 必须牢茵树立为用户I!务的思想，提高社会经济效益，C. 必须充分考虑国家资深状况、生产技术水平，实现可能性以及国际技术合作条件， 充分利用已有技术成果，吸取国内外有关经验教识，稳妥地采黯新技术，正确处理状态稳定与技术攻进能关系，e. 必须贯彻各级王军行标准，优先泵用标准件，遐用件

3、，典型结梅和典型线路，提高产品的标准化系数多f. 必须尊重客观摞律、遵守研都程序，按照系统工程量官方法处理研制过程甲部问题9g. 卫星部技术状态、接口美系、信息联系毛研制进度等都必须满足卫星工程技术捺谓的芸求4 研帮黯毅卫星的研东WrJI立一般应划分为可行性论证阶段、方案阶段、部样阶段、王祥IDr段和应房改进阶段.戴天工业部1串串串-04-08发布1988-10一的实施1 QJ 1408-118 4 1 可行建论证阶段可行性论证阶m:主要技术工作，t 主蜜技术指标的初步论证番b. 方案设想及写能采取的技术途径(包括解决运戴火箭、发射基地、翻控台站、使用台直在或愿收区等重E套的写能性) C. 拟

4、采用的新技术，新材料、新工艺、新穗伶、新设备途径，d. 研制局规与哥哥越经费的估算，O. 生产与试栓单位定点的哥德性量仁型号可行住论证报告.4.2 j智囊M毅方案阶段主要技术工作，A 确定总体方案，b. 提出对分系统的技术要求，稳定分系统方案售C. 提出对运载火箭，发射汤，测控台拢，使用台站或到牧区的技术要求，乱提出卫星可靠性工作计划，t 确定环援试验条伶及大型试淦项吕sf. 提出卫星电兹兼容性要求参9. 提出卫星标准化综合要求，h. 初步薄定测试方案，提出卫星溅试设备要求，;. 制定飞行程序方案和信号、处理方案，J. 主且定研制程序和研制迸度萝社.完或方案设计评审，1. 被指总捧方案妥求，进

5、行分系绞模样设计、试稽摸装屋，m. 确定设备配套项目及数量2. 初步确定总体和分系统主要性能参数，完成方案报告。4.3 领事草黯段2 初样阶段主要技术工作雹a. 进行卫星总体和分系统ilJ祥设计，编写设计试捡有关技术文件，队试都初挎产品和草草样墨，进行总装和测试BC. 进行总体与分系统阀、卫星与卫星工程各系统阎部技术协调和试验事d. 制定试整方案，编写试验大绢，遂行各分系统和整星部各种试验，t 设计、生产、调试地面设备事f. 遂行卫星工程协调位试验，9. 进行卫星可靠性设计和拭验，h. 实施卫星标准化综合要求参 完模型号部样碗i报告多j. 进污初样阶段总结，确定E辛辛技术状态。QJ l438-

6、88 4.4 正样阶段正季军阶段iIJ王妥技术工作za. 进行总体和分系统正祥设计与评审、搞写有美技术文件，b. 进行卫星与地商设备产品生产、试验、验放、完成正样星的总装测试与试验，C. 开渎卫星可靠性设计，评寇产品及整星可事性萝d. 进行卫星飞行试验，e. 鉴定秘处理飞行试验所获攻约有关信息，f. 进行全面技术总结和正样研制报告，提出应用改进意见34.5 e局改造阶段应用改进黯段主要技术工作sa. 在总体方案基本不变革提技术上确有把握的情况下，对部分工作状态，个别指标，部分安装布局和部分应用项目等进行适当源整或改进，b. 其他的主要技术工作与正祥阶段相同，呈上攻进革iEl必须具备王祥水平。E

7、 设计要求5.1 一段要求5.1 1 系统优化卫星设计必痰进行系统优化，遥过对技术性篷，成本效益和研制到毅等方哥哥的综合分析，在多方案比较在j基石在上，选择和确定最佳的实施方案，达到最终完成飞行任务的目的。5.1.2 综合平衡与纷调卫星系统、卫星各分系绞布设备部电、tJI.械和丢在等指标注:送行综合平衡，彼此协满一致。军.2详缰要求5.2.1 分舱式与摸摸化5.2.1.1 分舱式应力求采用有效载砖舱与服务舱平台彼此相对独立，又易于组合的分舱式设计，服务舷设计应考意卫星系列发展的妥求，服务舱应具有适应不同有效我荷自己豆和任务需要的多任务孚台的功能e军.2.1.2蟆换位卫星各分系统S:、否能设计较

8、布扁担对集中租独立部摸块，以便于装词、维修、苦苦试、筒化系统设计。5.2.2 苔效载荷卫星有效载苟的设tt应满足Jll严部需要，努力提高应用效益。在可涵盖(Jt重况下，尽力做到一种配置、多捧得途、应在开草草充分的经济和社会效蕴分析，以及写行性论证在I基磁上，根据飞行目的确定有效载荷及其合理延置和佳能指标，有效载荷设计需要满足卫星及其系统的各种要求和秘约条件，明确提出对卫星服务系统的要求，接调与卫星系统、尤其是地离应用系统接口关系，3 也j1438一串串5.2.3 敦遭轨道1:if-需要摆摆卫星E行任务要求论如F选取合理的轨道.轨道设计应考虑运载火箭佳能，地IlliW i台站布局与夜力，使用台站

9、位置，以及星上有关系统的要求和限制。轨道设汁1&究或轨道主与亲的确运步事t逗寿命估算，发射窗口选定，较适参数精度分拆，卫星设专tl吁需参数始提2斗，屋F主轨迹已目的绘撼，x幸运载火箭入貌参数及制导精E主要求的提出z轨道保持，机动派整蜜求的主逼出要钱道控制要求的提出。5.2.4 窑悉与草草遭瘦哥卫星姿态与轨道控事j系统设计应满足有效载药等对卫星姿态笠秘方式，控籍和游量精度，以及轨道控彩，太阳宅池就巍控秘始要求.系统设计应稳定以下各项功能部具体实施方案有技术指标$卫星初始姿态捺获和正常轨道运行草草部始姿态建立，稳定和挑动，以及相应的控事j精I!:(指向，稳定性初抖动), 较适保持幸自满整，挑动菊阀

10、的姿态稳定，姿态费量及其装度p太汩电池帆板捷获太怒和对日寇郎，及其携度，系统故障状态下的J;Y:急工作模式，卫星失稳廷的全邱擒获，初始轨道援获，正常运行轨道保持、任务所需的机动变轨及其控苦苦稽度.姿态与轨道控iJllJ系绞的设计还应为卫星设tt提供必要的参数，提供报应的技术要求，设计应章程在姿态始获，轨道浇整和大拨动绢况下使系统具有较好的适应注不易失稳和一旦失稳居易於捷获h系统应主妥采阁星上闭环自主控制工作模式，并应考虑必要的地面运控穰助方式95.2.5 遥控、遥酒、攘攘和星上管理呈草草草、遥控、跟踪与星上管理系统设计应努力采用三合一体制。数据与指令格式，词都体制.f寸载泼频率，码速率应积极采

11、用国际标准，载波频段选择应符合温际电信联盟的巍定。系统必须千分重视同等位和电磁兼容性设计，广泛采用容错技术。5.2.5.1 遥测遥草草系统设计应保夜卫星工作状态的蕴涵租环绕、工程参数翻量任务在l完成。系统设计应有辛苦于卫星工作状态的如tl!Jtl和故院的准确识到。系统应具有较强部灵活注和适应能力。设计应完成频段选择s我波通道设计和草草率分配，编码满都体锈的确定z遥视;参数特篮和传惑器选定，以及遥草草容量的确定，5.2.5.2 遥撞运拉系统设计应保证投卫星飞行程序和管理要求，完成地面指令拉部和有关数据的注入功能，完成指令、数据的孩役，传送，卫星各工作模式变换，设备备份级换、开关状态控制、程控、姿

12、控等程序的数每注入等.系统设tt涅特jJlJ强源安全性必要治保密、防惑、袭)，却强硬件和软件的窑错设计，信道设计应减少频率干扰，具有适当治控秘接收灵敏度布较大部迢迢能力(指令数和王军功能力)，减少误码率，电路设计应采用先进、安全的编码技术和纠错技术。5.2.5.3 跟踪澜藐草草踪现j轨系统设计应满足配合站在军撼挖运网完成对卫星的捷获恕踪，并对卫星进行浏速、军司克、测角、最终磁定卫星轨道参数的要求。盟主踪系统设计应尽量事j湾已有古苦地面吉普控网的能力，开立、主草草;建的E豆踪刻挖站在工作频率、体司j、糖，安等应遂行充分论证3设计应考虑策应地浑然拉格尽速;.获卫星就措施z必须正确选主E&R主频率稳

13、定度，进行最佳功率分4 QJ 1438 83 两c，t.保证测m:梢ff和16呈上功京的节衍。5.2.5.4 J墨上管理符卫22在地i生f/应能保证遥控俗息i罪问辑1分院，遥斟1数据编闷、恪式形式，草草w命和选刮去泼的m七处坝，星1时间练泼的产生和校准，为Il户键供事件汁时，以及为其他分系统衍。与专mU;1i处坝，梅戏形成和t.制等项功能。黑t现系统的设汁陈遵循测抡系统直言合利用的原则以捉商设备利用惑，应来取板块化设计，以利于系统的掬成和扩展，广泛采用科错技术，宽视l可靠性和咆磁幸在2靠性设汁。5.2.自去线R线设计J&保证在选定的频段和空间范朗内，簸有效地辐射或接收电磁波.设计应根JlilJ

14、U是那号乖H半截火箭的接口交求，确定天线形式、数慧、布局，综合分析辐射方向阁，增益，Jll!抗、情宽、极化特傲，收发隔离!fI:络电性能指标z充分考虑天线栩li阀、天然与lI!J江茜炎线系统.f专璐君督之闷的电磁兼容性。5.2.7 电源叶!2原系统设计E艾滋份为1呈上各分系统负载挠供稳)g，闯写在供电的旅则，并满足重最轻，于tJc非商的;需求，很H二日展的功本哥哥求.:1、作寿命，轨道环楼，姿态稳定方式&.飞行和序选择滔当的咆il.种奖，恨那负载特性确定合琐的供$.体制，电源交换设备底有段伎的调节恢白UnZ进小的码本拟将。叶U夜系统1、百具有过粉和1欠lli保护能力、供叶2模式辛苦涵泊能，外满

15、足J!lI!各系统的电磁过在容性cll:次。5.2.8 结构与构彤5.2.8.1 结构然构设讨t吗?古部件、J陈装设计。综构设计JjL能保证为J!愿上每分系统提供良好的文承、安激和环统条件。议讨应力求使销构主在缀轻，有足够的强皮和刚度，材料易获取，工2!:性和经济性好。纷跑设计应包括结构形式的确定，逃材、就衍分书?、青争力和功力分析，以及工艺性、经济性和锹承性分析。5.2.8.2构构形设tJjL i丑搞卫屋外形尺寸.主耳结构仲形式和总体布局的确定。掏形设计股满足卫应有效载街和服务系统布炎的功能主*o设计JjL综合考虑运载火箭能力(盖自流lltJ目空间.火箭稳主运性和机锁线口盖在求)和良好的承;

16、JJ形式，卫占在热控设计的oJff性，以及卫星总蝶、调试、测试等工艺的合理性诸方面。设计应尽力克服或减小卫占主4i分系统设备间的有影响。(如发功机羽流对郑学器件麦丽污染，活动部件对姿控设备的干扰等)构形设计还需为卫lI!设/槐供质燎特性等参数。5.2.8.3 J!注2量最设计应倒有必要的余景，努力挺尚有效载衔Ej服务系统的l!i:.I在比，努力减轻设备和部件的l!i:壤。5.2.9 热搜热t2设i/1在中自报卫应飞行优务的主恶求，采用必臻的热控措施、命现组织Jl.且内部由:热点换过毯，确保卫应及其设备工作在所妥求的lIOC在18司内。热控设讨胶卷l腔、轨涩、卫tll姿态、5 QJ 1438-1

17、18 构形、设备数量和发热量，设备的工作方式和对温度的要求，设讨应建立整星热分析数学模型，确定极端工况，完成整星和部件的温度分析计算，完成热控方案设计，包括散热面部位和大小，涂层选择，各种热控技术的应用。热控设计应考虑地面试验验证的可行性，设计应留有余量，努力采用经过飞行考核的技术。5.2.10 单体电路卫星总体电设计包括星上配电器、电缆网和布缆设汁，总体电路设计应保证星上各系统供配电、卫星分系统设备阔的信号交换与传递、卫星地面测试中整星内、外电转换，星上设备的供电控制，星上设备和地面测试设备问的转接等任务的完成。卫星总体电路设计应满足技术要求的前提下力争简单，易于改动，并满足电磁兼容性要求。

18、总体电路设计应力求选用轻型线缆，接插件，电缆布局应尽量缩短电缆氏度，减少电缆穿插迂3凹，并实现电源，信号，高频和低频电缆的最大限度隔离。5.2.11 寿命与可靠性5.2.11.1 寿命卫星设计寿命的确定应综合考虑使用任务要求，技术可行性、可靠性，研制经费和周期等因素。5.2.11.2 可靠性可靠性设计应保证卫星固有可靠性的提高和飞行任务的完成。卫星设计应力求简单，技术成熟，采用合理的冗余和足够的安全余髦。开展容错设计、选用高可靠优质元器件。卫星可靠性设计须根据卫星叫菲性大纲和工作计划的安求完成卡述_L作，Ilj非性模型建立，可靠性指标确定和分配，可靠性预计，失效模式和影响分析，电路容错分析，耐

19、环境和元器件正确使用等。可靠性设计应贯穿卫星研制全过程，并与可靠性管理和试验协间进行。5.2.1 1.3 电磁籍害性卫星设计中必须认真进行抑制电磁干扰和提高抗干扰能力的设计，使卫星具有最佳的电磁兼容效果.在对星载设备及系统选型，工作频率分配，发射功率确定，天线选型和数量确定时，应力求以最佳方案保证电磁兼容性的实现，应根据卫星总体要求提出整屋及分系统的电磁兼容性的一般要求和特殊规定z并据此选择最佳的电磁兼容设计方案，选用抗干扰能力强的元器件，选择合理的电路、布局和结构，并使用接地，屏蔽，滤波，绝缘等电磁干扰控制技术。电磁兼容性设计应贯穿卫星研制的全过程，包括卫星内部，卫星与地面测试设备，运载火箭

20、及地面发射设施间的电磁兼容性。5.2.12 飞行程序E行程序应包括从卫星发射到工作寿命结束全过程对应不同时刻的主要飞行事件和星上各分系统，设备的工作状态和工作模式，为卫星系统，卫星的协调工作，星上分系统设计和卫星测试方案的制订提供保证和依据。5.2.13 整星综合测试要求卫星综合测试方案应保证对整星电(气)系统全面进行综合性能(含电磁兼脊性)验证任务的实现，制订综合测试方案，确定测试项目时应采用集中检测体制(包括有线和无线)，力求通用化和标准化，提高测试的自动化水平，采取串行传输控制，明确火工晶装置6 QJ 1438-88 及其测试仪器的安全性更求，确定合理的分系统测试理序，遵循分系统间逐步深

21、化匹自己的检测模式;整星综合测试应包含转电和模拟飞行程序g对综合测试设备，模拟量的测试精度，数字量的误码率和开关量输入，输出控制的可靠性均应提出要求。5.2.14 运载火箭选拇和要求5.2.14.1 运载火箭选择卫星设计中应尽量利用现有的运载工具。在选择卫星运载火箭时要综合考虑火箭的运载能力，发射场设施和能力，轨道要求，成本等要素。在确定运载能力时，既要充分利用火箭的潜力，又要留有必要的余量.5.2.2 远.火箭事求对运载火箭的要求应明确保证运载火箭准确安全地将卫星送入预定轨道的各项要求.要求应包括运载能力，整流罩安装空阔，人轨参数和制导精度，机械连接和电气接口，力学载荷性能，电磁辐射，卫星质

22、量特性，星箭分离时动力学条件以及安全性等要求.5.2.15 地面测控网要求应明确地面测控网对卫星的跟踪测轨，遥测遥控的佳务要求。根据飞行任务要求提出测轨精度要求，合理布站和设备配置，编制测控程序，正常轨道运行段管理以及数据处理能力等要求和建议。5.2.1日发射场选择和要求5.2.16.1 卫星发射塌的选择、卫星发射场的选择应考虑到运载火箭对发射场的适应性，轨道要求和发射场设施和能力等妥素，遵循经济可行的原则。5.2.16.2 对发射场的要求应明确卫星装配、射前准备、发射、外弹道测量安全控制指令发送，遥测数据的接收和处理等项任务要求。以及拟定发射场工作程序，发射场通用设备和专用设备配套要求，技术

23、阵地厂房、测试间、发射阵地塔架和遥测数据处理要求等。5.2.17 环榄和试验计划5.2.17.1 环境卫星设计必须考虑可能经历的各种自然和诱导环境的作用和影响，采取必要的耐环境和防护设计措施，应考虑的环境包括真空、地磁、重力场(包括徽章力).太阳电磁辐射(包括紫外辐射)空间粒于辐射、微流星、卫星本身分子污染和电磁辐射等环境。地球同步轨道卫星应考虑亚磁暴环境。5.2.17.2试瞌计划试验计划应根据卫星经历的不同力学、空间运行、地面运输，再入等环境，明确合理安排各个试验程序与内容，并提出要求。试验应保证充分、全面z模拟应尽量逼真，试验程序的安排应考虑经济，试验计划包括试验项目和试验大纲，试验方法和

24、设备要求，试验星的主要技术状态，试验顺序，后勤保障条件等内容。5.2.18 地面使用台站要求对抱回使用台站的要求应明确规定接收卫星有效载荷传输的信息，并将这些直接或者经7 QJ 1438-88 数据处理后提供满足用户妥求的各种产品的各项要求。应根据卫星任务妥求和轨道复盖提出合理布局的建议，具体站址选择应考虑充分利用已有的通信网路，并与其他无线电设备电磁兼容.应提出满足卫星有效载荷数据传输系统的具体技术指标和接口关系。5.2.19 固收区要求回收型卫星回收区的确定应避开大城市和工业密集区、人口稠密地区，尽力避开江、商、湖、海等水域，应选择无高山峡谷、密林的平坦地区.回性区应妥求通信联络迅速畅通，

25、交通方便，附近设置机场，执行任务季节应有较好的气象条件。S键验6. 1 环撞试验环境试验应按照QII176规定进行有关力学环挠和空间环境试验。6.2 电性能联合试验新研制的卫星在整星电性能测试前，应进行电性能联合试验。6.3 电磁黯窑性试验通过试验验证卫星在发射、轨道运行或再入的内外电磁环境中的电磁兼容性。6.4 星地对接试验应进行星地对接试验，解决卫星、地面测控台站、使用台坊的相互协调性和信息交换的可靠性和有效性。6.5 发射场合练试验按照Ql1520进行发射场合练试验。6.6 飞行试验新型号卫星应进行飞行试验，全面检验设计方案、工艺质是、卫星工程协调性和卫星空间运行性能，获取各种有关的信息数据，鉴定卫星是否达到设计任每书的要求附加说明a本标准由航天工业部七O八所提出。本标准由航天工业部五院五。一部负责起草。8