标准名称：GB/T 38024-2019 微纳卫星产品接口要求 英文：Interface requirement for micro-nano satellite equipment 标准大小：1530K 标准介绍：1 范围 本标准规定了微纳卫星产品的机械、热、电气、信号、磁等接口的一般要求与详细要求。 本标准适用于微纳卫星产品的机械、热、电气、信号、磁等接口的设计，微纳卫星载荷产品接口可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB3100国际单位制及其应用 GB/T3101有关量、单位和符号的一般原则 GB/T3102.1空间和时间的量和单位 GB/T13850交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器 GB/T33993商品二维码

ICS49.020
中华人民共和国国家标准
GB/T38024—2019
微纳卫星产品接口要求
Interface requirement for micro-nano satellite equipment2019-08-30发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-03-01实施
中华人民共和国
国家标准
微纳卫星产品接口要求
GB/T38024—2019
中国标准出版社出版发行
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2019年8月第一版
书号：155066·1-63448
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本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T38024—2019
本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口。本标准起草单位：航天东方红卫星有限公司、哈尔滨工业大学、浙江大学、上海卫星工程研究所、北京卫星环境工程研究所、深圳航天东方红海特卫星有限公司、北京空间科技信息研究所、中国航天标准化研究所。
本标准主要起草人：王海明、孙骥、韩建斌、扈勇强、李霖、袁媛、刘佳、房红军、李军予、窦骄、刘元默、王峰、蒙涛、周英庆、杨勇、薛力军、彭洪江、王维嘉、刘畅1
1范围
微纳卫星产品接口要求
GB/T38024—2019
本标准规定了微纳卫星产品的机械，热、电气，信号，磁等接口的一般要求与详细要求。本标准适用于微纳卫星产品的机械、热、电气，信号、磁等接口的设计，微纳卫星载荷产品接口可参照使用。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB3100国际单位制及其应用
GB/T3101有关量，单位和符号的一般原则GB/T3102.1空间和时间的量和单位GB/T13850
GB/T33993
3术语和定义
交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器商品二维码
下列术语和定义适用于本文件
功能板卡function card
基于工业板卡标准，用以实现或部分实现星上数据接收、处理、传输、发送等功能的，具有相对独立物理接口的电路板卡。如星载计算机板卡、控制板卡、电源板卡及其他信息处理板卡等。注：当前微纳卫星板卡的主流形式均采用PC104嵌入式联盟的PC104标准，本标准中所述功能板卡均指PC104板卡，基形式参见附录A中图A.1、图A.2。3.2
板卡集成单元functioncardsblock基于设计需要，将若干功能单元按照通用协议标准，以机械的形式连接在一起，组成的具有一定刚度和环境适应能力的且具有相对独立物理接口的功能板卡组合。注：板卡集成单元形式参见附录A中图A.3。3.3
universal equipment
通用产品
具有独立的功能和明确的外部接口，具有标准化、模块化特征，可独立设计、开发、测试、试验，与具体任务无关、不同任务间具有一定互换性的星上仪器设备。注：在卫星产品的描述中，通常也称仪器、设备，单机、组件等1
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4一般要求
4.1计量单位
计量单位要求如下：
除特别说明，所有接口用单位均宜采用国际单位制；a
对于部件和产品，尺寸宜以毫米（mm）给出，角度宜以度（\）给出；b）
量、单位和符号均应使用GB/T3101和GB/T3102.1规定的法定计量单位，详细应用应符合c
GB3100的有关规定。
2接口控制
接口控制要求如下：
a）产品的机、电、热等接口数据和特殊要求应通过标准的接口数据单进行规定；b）
所有独立的产品，部件和电路板均应编写完整的接口数据单；c）此内容来自标准下载网
接口数据单的所有项目均应填写完整；如存在不宜表述的内容，可填写在相应的说明框中；对于无法在接口数据单中表达的接口项目，可用专用文件形式进行控制：d）接口数据单及专用接口文件应由相关各方会签并批准后才生效；e）接口文件的任何变更，均应履行与原文件同等的签署审批手续4.3
元器件，材料与表面处理
元器件，材料与表面处理要求如下：a）微纳卫星产品用元器件应首先满足卫星功能与性能要求，在许可的情况下可选用工业级器件；b）使用不同的金属材料时，应根据实际情况对不同金属界面采取防护处理；c）
星上产品或系统使用非金属材料时，应控制材料总的质量损失小于1，真空中可凝聚挥发物小于1%。。
4.4互换性
具有相同配置状态的部件和产品，即有同一产品代号的、同一研制阶段的所有部件和产品应能不经机械热，电修改直接互换。进行互换的部件和产品应具有同样的研制验证状态和可靠性。4.5可测试性
电子产品应能用标准的测试设备完成其性能测试和故障识别；无法满足的，应随该产品提供必要的专用测试设备和测试细则。
4.6环境适应性
所有部件和产品应适应卫星在地面运输，吊装和测试、主动段飞行、在轨运行经历的各种环境4.7可靠性与完余度
所有新设计的电子产品均应完成机电热一体化设计分析。在进行电性能设计的同时，做好产品结构的静、动力学分析和产品内部的热设计分析。为了达到规定的可靠性指标，在部件或产品内部可采取必要的几余设计。2
4.8安全性
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涉及推进剂、供电及增压的部件和产品，其设计和工艺应保证卫星在总装、测试、试验和在轨运行期间的安全性。
部件和产品的设计在危险或者故障情况下不应对人员、运载和卫星构成伤害，并符合卫星研制的安全规定要求。
4.9产品标识
产品标识要求如下：
a）产品应有清晰可见的永久标识，标识的内容包括产品代号、出厂日期、研制阶段及电连接器号，其申电连接器的头和座也应有明确的标识；b）产品的标识，包括标识的文字意义，标志尺寸、标志方法，标志字体和颜色等均应符合卫星研制规定；
c）产品标识的部位通常在产品侧表面或上表面，标识方向应保持一致，标识的位置应保证装星后可见并应在接口数据单中注明：发射前需要拆除的工装产品应涂红显示以区别于星上的产品，所有的保护罩或保护盖均应用d)
红色标识；
e）产品标识的制作可采用刻写或印刷，具体实施以抗腐蚀、耐磨和满足环境试验要求为准则，字体和颜色应清晰可视；
采用二维码作为标识时，应符合GB/T33993要求；二维码提供的信息应不少于规定的标识信f）
息；二维码所在位置应无遮挡，便于扫码确认；功能板卡标识内容应由功能板卡代号、产品分类号、批次号和批序号等组成：如另有规定，按专g）
用文件规定执行。功能板卡标识参见附录A；除功能板卡外其他产品标识应使用一个菱形框表示；菱形框内应标明该产品的批次号、产品代h)
号、生产单位和生产时间，参见附录A。4.10产品包装
产品包装要求如下：
a）每个产品、部件均应提供包装箱并包装完好；包装箱应满足产品的防潮、防振要求，易碰损部位应有专门的保护措施；b）
c）产品和部件包装有特殊要求的，应按专用技术文件规定。5详细要求
机械设计与接口要求
5.1.1构型布局
产品构型布局要求如下：
a）产品在星上的布局充分应考虑电、磁、热、配准、质心、振动、污染、视场、射流等要求；b）产品布局应有产品安装和拆卸操作空间，有电连接器的还应考虑电连接器的插拔操作空间，以及防止不适当配合的措施等；
应在接口数据单中说明产品布局和安装的要求，无法通过接口数据单描述清楚的，应编写专用技术文件予以说明；
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d）有极性要求的产品，其外观上应标示出极性方向，以保证装星操作时的唯一性；e）如无特殊要求，电连接器插座应位于功能板卡或产品上，插头应位于连接电缆上。5.1.2尺寸
尺寸要求如下：
外形尺寸：产品的外部轮廓尺寸，有安装用凸耳、插座及安装面等尺寸均应标注明确规范，符合a)
专用技术文件的规定；
b）位置尺寸：应标示质心、电连接器、接地桩、检测镜、产品标记、插座编号、安装参考孔“R”等在产品上的位置尺寸：
安装尺寸：应在“仪器简图”接口数据单中标明孔数、孔径、孔距及其公差，各项安装尺寸，参考c
孔用符号“R”在产品图上标明，卫星总装设计图上对应位置同样应标出对应的参考孔位置“R\；
d）本体尺寸：应在“机械特性”型接口数据单中标明用以确定惯量的尺寸，一般为除去安装凸耳和插座外的产品本体尺寸。
5.1.3质量特性
坐标系
产品坐标系一般分参考坐标系和质心坐标系，对坐标系一般要求如下：a
星上产品应以安装面为基准面，以安装面的长边为L，短边为B，垂直于安装面的边为H，参考坐标系的原点一般为安装面的几何中心，正H轴垂直于安装面，L、B、H形成右手坐标系：b）质心坐标系原点应为产品的质心位置，坐标轴与参考坐标系相应坐标轴平行。5.1.3.2质量
产品的标称质量应记录于接口数据单中，标称质量应为上天飞行产品的标称质量，标称质量允许偏差一般不宜超过5%。
5.1.3.3质心
产品在其参考坐标系下标称质心位置和偏差应在“接口数据单机械特性”中规定，正样阶段产品的质心位置与标称质心位置的偏差应不大于2mm球半径，有特殊要求的产品，其质心由专用技术文件规定。
5.1.3.4惯量矩
除特别规定，微纳卫星产品的惯量矩提供分析值，并应记录于接口数据单中，正样阶段有实测要求的产品的惯量矩与标称惯量矩的偏差应不大于10%。5.1.3.5转动部件的角动量
有转动部件的产品，应在接口数据单中明确其转动惯量、转动速度相对时间的数值。除用于调整卫星角动量的转动部件之外·长期转动的部件在设计时应考虑对其所产生的角动量进行平衡补偿5.1.4产品结构设计
5.1.4.1强度
所有产品在鉴定载荷作用下应满足规定的安全裕度以保证其在鉴定载荷下不发生塑性变形、裂缝4
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断开、挠曲、塌、失稳及过度变形等危及卫星任务完成的破坏与损伤。产品的安全裕度应不小于表1中规定的值。
安全裕度要求
金属材料
非金属材料
产品的结构设计安全裕度按式(1)计算：届服强度
极限强度
稳定性
首层失效
承载强度
稳定性
M.s.=S./s.-1
式中：
安全裕度；
极限载荷，引起结构完全破坏的载荷；安全裕度要求
设计载荷，产品在各种状态下所承受的实际载荷乘以安全系数，安全系数一般取1.5。刚度
所有产品应满足规定的刚度要求以保证其不会与卫星结构产品耦合，同时保证其在动态载荷下不发生塑性变形、裂缝、断开、挠曲、塌、失稳及过度变形等危及卫星任务完成的破坏与损伤。产品的结构固有频率应满足如下要求：
a）功能板卡：三方向固有频率不小于150Hz；b)
产品本体：三方向固有频率不小于150Hz：c)
通过支架安装的产品，产品与支架组合体：三方向固有频率不小于120Hz。增压部件
增压部件应按爆破压力设计，爆破压力应大于工作压力与规定的因子之积。增压部件设计压力因子要求如下
肼瓶：≥2.0；
肼和气源的管路、接头和软管：≥4.0；b）
推进剂供给、排除部件：≥4.0。辐射保护
微纳卫星主要采用整星防辐射措施，单机产品一般不采用抗辐射加固措施，对装载有特殊辐射敏感元器件的产品，应根据卫星轨道和寿命要求，结合元器件抗辐射数据，在产品设计中采取必要的抗辐射措施。
5.1.5机械安装
5.1.5.1功能要求
连接面功能要求如下：
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连接面的连接孔数和螺钉规格应满足产品连接强度与刚度要求；b）
连接面接触应满足导电要求，特殊情况应进行绝缘隔离；c)
应满足热控导热要求，特殊情况应进行隔热处理：d）
如无特殊要求，连接面之间不应采用阻尼支撑或填充阻尼材料5.1.5.2
紧固件
紧固件的选用要求如下：
a）应采用无磁材料；
连接件宜采用规格为M3的钛合金十字槽沉头螺钉；b)
结构主框架的连接件宜采用M4螺钉，结构侧板的连接件宜采用M3螺钉；d）
电缆的安装应采用M3螺钉；
电缆和同轴电缆支架、管路支架等的安装可采用直径3mm的空心铆钉：铆钉应采用平头类铆钉，采用的铆接工具应确保不会对结构部件产生任何损伤。底面/表面处理
5.1.5.3.1
安装面要求
为了保证产品安装后有足够的强度，刚度、导电和导热性能，产品安装面要求如下：应为全底面接触，接触面边缘应有R=0.2mm~0.5mm圆弧过渡；a）
产品质量超过1kg且无法全底面接触时，应确保满足导热要求；接触区平面度最低应为0.1mm/100mm、0.15mm/（100mm~200mm）0.2mm/（200mm~c）
300mm）.0.25mm/(300mm~400mm）.0.3mm/（400mm~500mm)；d）
接触区表面粗糙度应优于3.2um。2表面处理
5.1.5.3.2
表面处理按照接口数据单执行，表面处理要求如下：应满足防静电要求；
除防锈铝外，铝合金应按规定进行表面处理；b）
镁及其合金应进行表面处理，一般，镁合金件底面涂防护漆后，不应再填充导热硅脂；c）
若热控无特殊要求，不锈钢、铍合金、银、玻璃钢和碳纤维复合材料可不进行表面处理。d）
5.1.6定位与配准
产品的定位与配准要求如下：
a）有安装方向或极性要求的产品，在规定位置应有符合约定的标记；b）有配准要求的产品应提供配准标识；c
配合面和敏感轴之间、销轴和敏感轴之间应有符合规定的配准允差：d）
如精确配准要求需在现场进行调整时，应有专用文件对各类调整情况进行明确规定。热设计与接口要求
5.2.1功能要求
星上所有产品均应能经受地面运输、储存、试验及发射、在轨运行期间的各种热环境。6
5.2.2热设计界面
热设计界面要求如下：
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a）产品与卫星之间的热接口为产品安装面，功能板通过板卡集成单元与卫星之间进行热交换，其热接口与功能板卡的具体热设计有关，应通过功能板卡热设计专用文件明确规定；b）
为广热试验和飞行温度监测的需要，卫星热控应在产品特定位置上建立一个或多个温度参考点；
产品研制方应负责产品内部热设计，分析产品内部温度分布，给出产品内部热简图；c）
产品研制方应负责分析验证当温度参考点温度达到规定的最高，最低温度时，内部元器件温度是否满足温度降额使用要求；
产品表面的热辐射特性由卫星热控定义，产品研制方应负责实施满足卫星热控要求的表面e）
处理。
5.2.3产品热设计
产品应按下述要求进行热设计：a）应满足工作、非工作、启动温度要求，并能经受住鉴定级试验的考验；有主动热控的产品，其总热耗内应含主动热控用的热耗，还应给出加热器位置、加热功率和控b)
温方式，并应在接口数据单-热简图中明确说明c）产品热设计应考虑固态组件的结温要求和有类似限制的其他元器件的温度要求，在产品处于环境规范中规定的最高工作温度时，这些温度不应超过降额后的最高值：d）产品表面的平均温度接近规定的验收或鉴定温度上下限时，其内部热源应有所需的隔热措施或热流传递路径：
e）在确定产品内最佳热流传递路径时，产品与环境的传导或辐射热交换应按照其在卫星上的安装状态考虑；
产品研制方应进行详细的热分析，以验证产品的热设计，确定元器件的温度满足工作要求以及降额要求；
g）对于发热量大于0.1W的器件，在产品热分析时应单独划分节点。5.2.4硬件热接口
产品与卫星之间的硬件热接口主要体现为热控涂层、界面填充材料、支架、垫片及电加热器等，热控措施一般由产品研制方负责，并通过专用文件明确规定，产品硬件热接口采用的措施一般要求如下：a）除产品安装面外，外部涂层一般采用高发射率涂层，发射率（e）应不小于0.85；b）
根据需要，局部可采用低发射率热控带或者隔热组件；产品安装面之间可根据需要采用界面填充材料改变接触面之间的接触传热系数；c
产品与卫星结构之间可根据需要使用隔热支架、隔热垫片；产品可根据需要使用电加热器对产品温度进行主动控制e）
5.2.5温度传感器
产品内部使用的温度传感器及其温度测量电路应在接口数据单中标示，在产品交付时应提供温度标定数据，产品外部便用的温度传感器由卫星总体研制部门统一管理，应通过专用文件明确规定5.2.6热接口数据
产品研制方应在接口数据单中提供下述信息：7
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热简图：
热容量及其允差；
热功耗及其充差，按工作模式，包括重要的瞬时工况：标称的安装底板接触面积；
外部涂层和辐射率参数；
星表产品或面对空间的产品，应给出暴露面、孔洞、镜头和其他部件细节；大功耗产品应在其热简图接口数据单上标明内部功率的近似分布、主要发热区或部件，以及内g）
部、外部温度敏感器的位置；
影响热控的任何其他接口细节。h）
5.3电气设计与接口要求
5.3.1供配电设计
供配电设计要求如下：
在卫星研制及在轨运行的各个阶段，星上各产品均应保证系统的电气接口关系兼容协调，系统a)
安全可靠；
b）卫星应为星上产品提供分散与集中相结合的配电体制，由整星提供一次电源、二次电源：c)
星上产品的电气接口应在硬件上支持通过系统测控通道对其计算机程序进行修改和注入能力，以实现必要的故障处置和任务重组：d）
整星及星上各产品的初始电状态应是已知的、确定的，其初始加电状态应具有合理性、安全性一致性和可重复性；
从卫星初始加电状态开始到卫星按程序断电，各产品均应支持卫星能够按程序进入，退出正常的工作模式或正确地进行测试；星上所有产品的开关机均应满足卫星系统最小工作模式状态测试要求，在加电启动时其主、备f
份切换的控制开关应处于主份工作状态，断电时按规定复位到初始状态。5.3.2供电接口
5.3.2.1纹波
不同母线电压对应的纹波电压应满足如下要求：a）一次电源10V～13V的纹波电压不大于200mV、二次电源5.2V～5.4V的纹波电压不大于55mV，二次电源-12.5V~一11.7V的纹波电压不大于70mV：-次电源21V～29V的纹波电压不大于350mV、二次电源11.7V~12.5V的纹波电压不大b）—
于70mV、二次电源5.2V~5.4V的纹波电压不大于55mV.二次电源-12.5V~-11.7V的纹波电压不大于70mV。
注：上述纹波电压为频率DC～10MHz区间的峰峰值5.3.2.2
浪涌电流
负载加电瞬间不同母线电压应能承受具有下述特性的浪涌电流：a）一次电源10V~13V的浪涌电流不大于1A/5ms、二次电源5.2V~5.4V的浪涌电流不大于1A/5ms、二次电源的浪涌电流-12.8V~-11.5V不大于0.08A/5ms；b）一次电源21V~29V的浪涌电流不大于3A/5ms、二次电源11.7V~12.5V的浪涌电流不大于2A/5ms、二次电源5.2V~5.4V的浪涌电流不大于3A/5ms.二次电源-12.5V~-11.7V的浪涌电流不大于1A/5ms。8
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