標準解讀

《GB/T 32296-2015 航天飛行器常用坐標系》是一項國家標準，旨在為航天飛行器的設計、仿真及控制等領域提供統一的坐標系統定義。該標準詳細描述了幾種關鍵坐標系，并規定了它們之間的轉換方法，以確保不同系統間數據的一致性和可比性。

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

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

此外，《GB/T 32296-2015》還涵蓋了局部水平坐標系（NED, North-East-Down）和機體坐標系等其他重要坐標體系。局部水平坐標系是一種相對固定的參考框架，常用于描述飛行器相對于地面的姿態或位置信息，其中X軸指北、Y軸指東、Z軸向下垂直于地平面。而機體坐標系則是固定于航天器自身上的一個三維直角坐標系統，用以表達飛船內部各部件之間的相對關系及其對外界環境的運動狀態。

最后，標準提供了上述各種坐標系之間相互轉換的具體數學模型與算法流程，包括但不限于四元數表示法、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用場景下靈活選擇合適的轉換手段來滿足實際需求。


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  • 現行
  • 正在執行有效
  • 2015-12-31 頒布
  • 2016-07-01 實施
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文檔簡介

ICS49020

V70.

中華人民共和國國家標準

GB/T32296—2015

航天飛行器常用坐標系

Generalcoordinatesforspacevehicle

2015-12-31發布2016-07-01實施

中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局發布

中國國家標準化管理委員會

GB/T32296—2015

前言

本標準按照給出的規則起草

GB/T1.1—2009。

本標準由中國航天科技集團公司提出

。

本標準由全國宇航技術及其應用標準化技術委員會歸口

(SAC/TC425)。

本標準起草單位北京宇航系統工程研究所

:。

本標準主要起草人李平岐何巍耿光有王建明常武權馬英謝萱何兆偉田繼超劉興隆

:、、、、、、、、、、

李重遠

。

Ⅰ

GB/T32296—2015

航天飛行器常用坐標系

1范圍

本標準規定了航天飛行器的常用坐標系定義一般要求及變換公式

、、。

本標準適用于運載火箭和航天器等航天飛行器的總體設計及系統間的接口協調

。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應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

。,()。

運載火箭術語

GB/T32455

3術語和定義

界定的以及下列術語和定義適用于本文件為了便于使用以下重復列出了

GB/T32455。,

中的某些術語和定義

GB/T32455。

31

.

航天飛行器spacevehicle

執行探索開發或利用太空等特定任務的飛行器

、。

注航天飛行器按用途分為運輸類飛行器如運載火箭和應用類飛行器又稱航天器

:()()。

32

.

運載火箭launchvehicleLV

;

從地球表面空中將有效載荷送入空間軌道的火箭

、。

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

:、、,2t

載火箭近地軌道運載能力的運載火箭為中型運載火箭近地軌道運載能力的運載火箭為

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

大型運載火箭近地軌道運載能力級及以上的運載火箭為重型運載火箭

,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行探索開發或利用太空等特定任務的飛行器如人造地球衛星載

,、。、

人航天器空間探測器等

、。

34

.

逃逸飛行器escapevehicle

出現致命性故障時與火箭分離并逃離險區的飛行器

,。

35

.

天球celestialsphere

為了確定天體的視位置而引進的一個假想圓球

。

注1根據所選取的天球中心不同有日心天球地心天球等

:,、

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