この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 20, 航空機および宇宙船、小委員会 SC 14, 宇宙システムおよび運用によって作成されました。
序章
軌道上の宇宙船は微振動環境を経験し、高いポインティング安定性および/または位置安定性を備えた敏感なペイロードに深刻な外乱を引き起こす可能性があります。地球観測、宇宙望遠鏡、光学実験、電気通信などのペイロード機器のミッションの成功に影響を与える可能性があります。
このようなアプリケーションでは、軌道上の微振動環境に対する耐性を検証する必要があります。この検証は、地上での宇宙船レベルの微振動試験によってサポートされる場合があります。その場合:
- 外乱源から影響を受けやすいペイロードへの振動伝達性を調査する必要があります。
- 関連する擾乱源の影響下でのこれらのペイロードの性能は、応答測定によって識別されるべきです。
- 解析モデルを更新するには、宇宙船のモーダル パラメータを抽出する必要があります。
このドキュメントは、テスト要件を満たすための内容を指定します。これには、テストの目的、一般的なテスト情報、テスト機器、テストの要件と推奨事項、テストの流れと手順、テストの中断と取り扱い、テスト データと結果の評価、および宇宙船レベルの微振動テストのテスト レポートが含まれます。
1 スコープ
この文書は、試験設計者や試験技術者を含む試験提供者が考慮すべき、宇宙システムでの宇宙船レベルの微振動試験の実施に関する要件を規定しています。また、宇宙船の設計者や関係者へのガイダンスも提供します。
宇宙船レベルの微振動試験は、地球観測、宇宙望遠鏡、光学実験、電気通信などの目的で、軌道上の内部擾乱源によってのみ誘発される微振動環境に敏感なペイロード機器を含む宇宙システムに適用できます。 .
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 14620-1, 宇宙システム — 安全要件 — 1: システムの安全性
- ISO 15864:2021, 宇宙システム — 宇宙船、サブシステムおよびユニットの一般的な試験方法
- ISO 17566:2011, 宇宙システム — 一般的なテスト文書
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
微振動環境
打上げ時の通常の動的環境と比較して非常に低い加速レベルを特徴とする軌道上の動的環境
注記1:微振動環境は、軌道上にある宇宙船の敏感なペイロード機器の通常の性能または機能に影響を与えます。
注記2一般に、軌道上にある敏感なペイロード機器の微振動環境は、マイクログラムからミリグラムの範囲であり、周波数範囲は数ヘルツから数百ヘルツまで[1] .
3.2
バックグラウンド ノイズ
テスト信号以外のソースからのノイズ
[出典:ISO 13472-1:2022, 3.8]
3.3
信号対雑音比
S/ N
有用な事象の検出時の公称有用信号のレベルと バックグラウンドノイズ(3.2) のレベルとの差。
注記1:信号対雑音比はデシベルで与えられる。
[出典:ISO 13472-1:2022, 3.9]
3.4
設計安全率
合理的な方法で明示的に分析または説明できない不確実性および変動を説明するために、制限荷重に乗じる係数。
注記 1:設計安全率は、設計安全率、安全率、または単に安全率と呼ばれることがあります。
[出典:ISO 10786:2011, 3.15]
参考文献
| [1] | Dennehy C.、Alvarez-Salazar OS, 宇宙船の微振動: 問題、経験、潜在的な解決策、および得られた教訓の調査。 NASA/TM−2018-220075, 2018 |
| [2] | ISO 13472-1:2022, 音響 — 現場での路面の吸音特性の測定 — 1: 延長面法 |
| [3] | ISO 10786:2011, 宇宙システム — 構造コンポーネントおよびアセンブリ |
| [4] | ISO 18431-1, 機械的振動および衝撃 — 信号処理 — 1: 概要紹介 |
| [5] | ECSS-E-HB-32-26A, 宇宙工学 - 宇宙船の機械的負荷分析ハンドブック |
| [6] | JERG-2-152A, 擾乱管理規格 |
| [7] | ECSS-E-ST-10-03C, 宇宙工学 - テスト |
| [8] | ECSS-E-ST-32-11C:2008, モーダル調査評価 |
| [9] | ISO 10848-1:2017, 音響 — 隣接する部屋間の空中、衝撃、および建物サービス機器の音の側面伝達の実験室およびフィールド測定 — 1: フレーム文書 |
| [10] | NASA-HDBK-7008:2014, 宇宙船の動的環境試験 |
| [11] | ISO 15261:2004, 振動および衝撃発生システム - 語彙 |
| [12] | ISO 2041:2018, 機械的振動、衝撃、状態監視 — 語彙 |
| [13] | ISO 19683:2017, 宇宙システム — 小型宇宙船およびユニットの設計認定および受け入れ試験 |
| [14] | IES-RP-DTE 012.1, 動的データの取得と分析のためのハンドブック |
| [15] | MIL-STD-810G, 国防総省の試験方法規格 - 環境工学の考慮事項と実験室試験 |
| [16] | Liu MH, Liu C, Xiang SH et al. シミュレートされた自由境界が衛星の動的特性に及ぼす影響。宇宙船環境工学、2022年、Vol 39(3) |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee SC 14, Space systems and operations.
Introduction
Spacecraft on-orbit experience a micro-vibration environment which can induce severe disturbances to sensitive payload with high pointing stability and/or position stability. It can affect mission success of payload equipment, e.g. earth observation, space telescopes, optical experiments, telecommunication.
For such applications, it is necessary to verify their resistance to the micro-vibration environment on-orbit. This verification may be supported by spacecraft level micro-vibration tests on ground. In that case:
- the vibration transmissibility from the disturbance sources to the sensitive payloads should be investigated;
- the performance of these payloads under the influence of the relevant disturbance sources should be identified by response measurements;
- the modal parameters of the spacecraft should be extracted to update the analysis model.
This document specifies contents to meet test requirements. It includes test purpose, general test information, test equipment, test requirements and recommendations, test flow and procedure, test interruption and handling, test data and result evaluation, and test reports for spacecraft level micro-vibration tests.
1 Scope
This document specifies requirements for the implementation of spacecraft level micro-vibration tests on space systems to be considered by test providers, including test designers and test engineers. It also gives guidance for spacecraft designers and interested parties.
The spacecraft level micro-vibration test is applicable to space systems which contain payload equipment sensitive to the micro-vibration environment which only induced by the internal disturbance sources on-orbit, e.g. for the purpose of earth observation, space telescopes, optical experiments, telecommunication.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 14620-1, Space systems — Safety requirements — 1: System safety
- ISO 15864:2021, Space systems — General test methods for spacecraft, subsystems and units
- ISO 17566:2011, Space systems — General test documentation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
micro-vibration environment
dynamic environment on-orbit which is characterized by very low acceleration level compared with the usual dynamic environment during launch
Note 1 to entry: Micro-vibration environment affects the normal performance or function of sensitive payload equipment of the spacecraft on-orbit.
Note 2 to entry: Generally, the micro-vibration environment of the sensitive payload equipment on-orbit is in the range of micro-g's to milli-g’s, and the frequency range is from a few hertz up to a few hundred hertz[1].
3.2
background noise
noise coming from sources other than the test signal
[SOURCE:ISO 13472-1:2022, 3.8]
3.3
signal-to-noise ratio
S/N
difference between the level of the nominal useful signal and the level of the background noise (3.2) at the moment of detection of the useful event
Note 1 to entry: The signal-to-noise ratio is given in decibels.
[SOURCE:ISO 13472-1:2022, 3.9]
3.4
design safety factor
factor by which limit loads are multiplied in order to account for uncertainties and variations that cannot be analysed or accounted for explicitly in a rational manner
Note 1 to entry: Design safety factor is sometimes referred to as design factor of safety, factor of safety or just safety factor.
[SOURCE:ISO 10786:2011, 3.15]
Bibliography
| [1] | Dennehy C., Alvarez-Salazar O.S., Spacecraft micro-vibration: A survey of problems, experiences, potential solutions, and some lessons learned. NASA/TM−2018-220075, 2018 |
| [2] | ISO 13472-1:2022, Acoustics — Measurement of sound absorption properties of road surfaces in situ — 1: Extended surface method |
| [3] | ISO 10786:2011, Space systems — Structural components and assemblies |
| [4] | ISO 18431-1, Mechanical vibration and shock — Signal processing — 1: General introduction |
| [5] | ECSS-E-HB-32-26A, Space engineering– spacecraft mechanical loads analysis handbook |
| [6] | JERG -2-152A, Disturbance control standard |
| [7] | ECSS-E-ST-10-03C, Space engineering – Testing |
| [8] | ECSS-E-ST-32-11C:2008, Modal survey assessment |
| [9] | ISO 10848-1:2017, Acoustics — Laboratory and field measurement of flanking transmission for airborne, impact and building service equipment sound between adjoining rooms — 1: Frame document |
| [10] | NASA-HDBK-7008:2014, Spacecraft dynamic environments testing |
| [11] | ISO 15261:2004, Vibration and shock generating systems — Vocabulary |
| [12] | ISO 2041:2018, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary |
| [13] | ISO 19683:2017, Space systems — Design qualification and acceptance tests of small spacecraft and units |
| [14] | IES-RP-DTE 012.1, Handbook for dynamic data acquisition and analysis |
| [15] | MIL-STD-810G, Department of defense test method standard- Environmental engineering considerations and laboratory tests |
| [16] | Liu M H, Liu C, Xiang S H et al., Effect of simulated free boundary on dynamic characteristics of satellite. Spacecraft Environment Engineering, 2022, Vol 39(3) |