【国家标准】 地球卫星轨道空间环境探测要素通用规范

ICS49.090
中华人民共和国国家标准
GB/T41542—2022
地球卫星轨道空间环境探测要素通用规范General specification of observation elements for Earth orbit environment2022-07-01发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-02-01实施
GB/T41542—2022
规范性引用文件
术语和定义
探测对象
探测要素技术要求
5.1中性大气探测要素
电离层等离子体探测要素
磁层等离子体探测要素
辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素5.5太阳X射线探测要素
近地空间电磁场探测要素
6检测方法
参考文献
GB/T41542—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院提出。
本文件由全国空间科学及其应用标准化技术委员会（SAC/TC312)归口。本文件起草单位：中国科学院国家空间科学中心。本文件主要起草人：王馨悦、陈涛、李志涛、周斌、王春琴、关燚炳、韦飞、孔令高、孙越强、张爱兵、荆涛。
1范围
地球卫星轨道空间环境探测要素通用规范GB/T41542—2022
本文件规定了在地球卫星轨道开展原位空间环境探测的探测对象以及探测要素技术要求，描述了探测要素的在轨检测方法。
本文件适用于轨道高度在距离地球200km～36000km的地球卫星轨道原位空间环境探测载荷的配置、设计及应用，其他航天器参照执行。2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
近地轨道lowearthorbit;LEO
轨道高度在距离地球表面2000km以下的卫星轨道。3.2
sun-synchronousorbitSso
太阳同步轨道
卫星轨道平面进动角速度和平太阳在赤道上移动角速度相同的轨道。3.3bzxz.net
middleearthorbit;MEO
中地球轨道
轨道高度在距离地球表面2000km～20000km的卫星轨道。3.4
地球同步轨道geosynchronousorbitGEO轨道周期等于地球自转周期，轨道高度距离地球表面约36000km的顺行卫星轨道。3.5
倾斜地球同步轨道inclinedgeosynchronousorbit轨道倾角不等于0°的地球同步轨道。注：运行在该轨道上的卫星星下点轨迹是一条“8”字形的封闭曲线。3.6
地球静止轨道
geostationaryorbit
轨道倾角为0°的地球同步轨道。注：运行在该轨道上的卫星与地面的位置相对保持不变。3.7
中性大气
neutralatmosphere
地球大气非电离的气体。
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近地空间电磁场
near-earthspaceelectricandmagneticfield地球近地空间范围内的电场和磁场。4探测对象
不同地球卫星轨道空间环境探测对象相关信息见表1。表1
地球卫星轨道空间环境探测对象探测对象
轨道类型
近地轨道
太阳同步轨道
中地球轨道
倾斜地球同步轨道
地球静止轨道
中性大气
电离层等
离子体
注：“”表示有此项目，“”表示无此项目。5探测要素技术要求
中性大气探测要素
磁层等
离子体
辐射带和太阳宇宙
线高能带电粒子
中性大气探测要素及其描述参数的探测范围应符合表2的规定。表2中性大气探测要素及其描述参数的探测范围适用轨道
探测要素
大气密度
大气成分
大气温度
200~800
200~800
200～800
200~800
注：“二”表示无此项目。
质量数
电离层等离子体探测要素
质量密度
1×10-16~1X×10-10
质量数
分辨率
电离层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围应符合表3的规定。太阳X射线
500~2000
近地空间
电磁场
不确定度
≤10%
≤10%
≤15m/s
探测要素
表3电离层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围适用轨道高度
200～2000
200～2000
注：“二”表示无此项目。
1000~5000
1000~5000
磁层等离子体探测要素
1×103~5×1012
1×103~5×1012
漂移速度
-1500~1500
磁层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围应符合表4的规定。表4
探测要素
注：“
适用轨道高度
1500~36000
1500~36000
”表示无此项目。
GB/T41542—2022
H+、He+、O+
磁层等离子体探测要素及其描述参数的探测范围能量
1~30000
130000
cm-*s-sr1
1×103~1×1010
1×103~1×1010
辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素成分
H+、He+、O+
通量不确定度
≤20%
≤20%
不确定度
≤20%
≤20%
能量不确定度
≤15%
≤15%
辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素及其描述参数的探测范围应符合表5的规定。表5辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素及其描述参数的探测范围探测要素
重离子(核子数>1)
适用轨道高度
200~36000
200～36000
20036000
注：“二”表示无此项目。
太阳X射线探测要素
cm-~g-1sr-1
0~1×105
0~1×105
0~1×105
He+、C+、N+、O+
太阳X射线探测要素及其描述参数的探测范围应符合表6的规定。通量不确定度
≤20%
≤20%
表6太阳X射线探测要素及其描述参数的探测范围探测要素
X射线辐射
光子cm-\s-1
≥1000
能量不确定度
≤15%
≤15%
≤15%
流量不确定度
《10%
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5.6近地空间电磁场探测要素
5.6.1近地空间磁场
近地空间磁场探测要素及其描述参数的探测范围应符合表7的规定。表7近地空间磁场探测要素及其描述参数的探测范围探测要素
失量磁场分量
标量磁场
近地空间电场
适用轨道高度
200～1000
1000~36000
200~1000
磁场强度
-6000060000
-500~500
15000~70000
近地空间电场探测要素及其描述参数的探测范围应符合表8的规定。表8近地空间电场探测要素及其描述参数的探测范围探测要素
交流电场
直流电场
适用轨道高度
200~36000
200~36000
注：“”表示无此项目。
6检测方法
电场强度
1000~1000
1000~1000
频率范围
电场强度不确定度
不确定度
频率不确定度
根据不同地球卫星轨道空间环境探测对象及其要素的特征，配置不同空间环境探测载荷，开展在轨空间环境要素的试验验证，具体包括：a）中性大气探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道配置中性大气探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到大气密度、大气成分、大气温度和风速等要素信息，其值是否在表2规定的范围内：
电离层等离子体探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道配置电离层等离子体探测载荷，检测利b）
用在轨获取的探测数据是否能够得到电离层等离子体的电子和离子等要素信息，其值是否在表3规定的范围内；
磁层等离子体探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球静止轨道配置磁层等离子体探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到磁层等离子体的电子和离子等要素信息，其值是否在表4规定的范围内；辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地d)
球同步轨道和地球静止轨道配置辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到辐射带和太阳宇宙线高能带电粒子的电子、离子和重离子等要素信息，其值是否在表5规定的范围内；4
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。太阳X射线探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球静e)
止轨道配置太阳X射线探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到X射线辐射等要素信息，其值是否在表6规定的范围内；近地空间电磁场探测要素：在近地轨道、太阳同步轨道、中地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球静止轨道配置近地空间电磁场探测载荷，检测利用在轨获取的探测数据是否能够得到矢量磁场分量、标量磁场、交流电场和直流电场等要素信息，其值是否在表7和表8规定的范围内。5
GB/T41542—2022
GB/T30114.1
1空间科学及其应用术语
GB/T30114.2
GB/T32452
空间科学及其应用术语
航天器空间环境术语
第1部分：基础通用
第2部分：空间物理
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开本880×1230
2022年7月第一版
印张0.75
字数22千字
2022年7月第一次印刷
书号：155066·1-70026
定价20.00元
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