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、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。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。政府および非政府の国際機関も ISO と連携して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あらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。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Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書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、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
本書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、推奨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、および貿易技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www.iso.org/iso/foreword.html を参照してください。
この文書は、ISO/TC 20 技術委員会、航空機および宇宙船、SC 14 分科会、宇宙システムおよび運用によって作成されました。
導入
宇宙環境は太陽活動や磁気嵐などにより大きく変化するため、衛星が受ける放射線量環境は打ち上げ日や軌道、運用期間によって異なります。
衛星設計で重要なのは、最悪の条件とフルエンスの信頼レベルです。これらの条件を知ることで最適な設計が可能となります。これまでの放射線帯モデルは、太陽活動の極大と極小を区別することはできましたが、短期および長期の変動に対応することが困難でした。最悪の条件とフルエンスの信頼レベルを取得する手順は、地球の放射線帯の準動的モデルを使用して定義されます。
1 スコープ
この文書では、放射線帯の変動を再現したモデルを用いて、衛星が受ける放射線フルエンスの計算方法（軌道、運用周期）を定めています。地球の放射線帯の準動的モデルは、変動を予測するために入力パラメータ (指標値) を採用します。入力パラメータは、データが取得しやすく、地球の放射線帯の変動との相関が高いものから選択されます。
注この手法は衛星設計などに用いられる工学手法です。
2 規範的参照
この文書には規範的な参照はありません。
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
L値
地球の核から磁力線が地磁気の赤道面と交わるwhere までの距離で、単位はRe（地球の半径）です。
3.2
B/B0
磁気赤道の磁力線の最小値に正規化された値
3.3
Kpとap
13 の地上局からの 3 時間の測定に基づく惑星指数
注記 1: ap の値の範囲は 0 ～ 400 で、2 nT の単位で表されます。 Kpは本質的に ap の対数であり、0 ～ 9 のスケールは単位の 3 分の 1 で表されます (例、5- = 4 2/3, 5o = 5, 5+ = 5 1/3)日次指数 ( Ap ) は、各日の 8 つのap値を平均することによって得られ、指数Ap はapの中間値を持つことができます。
3.4
太陽風速
外部磁場モデルの計算に使用される太陽粒子と太陽からの磁場の外向き磁束
注記 1:通常、太陽風の速度は約 350 km/s−1 です。
3.5
F10.7
F10
大気モデルで使用される従来の太陽エネルギーのプロキシ
注記 1:地球の軌道上の波長 10.7 cm における太陽電波束の測定値。単位は 10−22 W・m−2 である。
3.6
黒点番号
R
リ
Rz
黒点活動の毎日の指数。R=k (10g + s) として定義されます。 where 、s は個々の黒点の数、g は黒点グループの数、k は観測係数です。
[出典:ISO 16457:2014, 修正済み - ISO/IEC 指令Part 2 に合わせて同義語を編集上改訂]
3.7
夏時間
妨害嵐の時間
外部磁場モデルの計算に使用される地磁気指数。赤道環電流の変動を記述し、低緯度の水平磁気変動の時間ごとのスケーリングから導出されます。
注記 1: Dst は nT で表されます。
3.8
IMF
惑星間磁場
外部磁場モデルの計算で使用される地磁気指数。太陽風によって惑星間空間に運ばれる太陽の磁場の一部に対応する。
注記 1: IMF の 3 つの直交成分は、Bx, By, および Bz です。 Bx と By は黄道に平行な方向を向いています。
注記 2: IMF は弱い磁場であり、地球付近では強度が 1 ～ 37 nT と変化し、平均は約 6 nT です。
参考文献
| 1 | Brautigam DH, Bell JT, CRRESELE ドキュメント、Tech.代表者 PL-TR-95-2128, フィリップス、1995 |
| 2 | 松本晴久、準動的放射線帯モデルを用いた最大放射線条件と信頼性の計算方法、RADECS 2017 Proceedings – [81], 2107 |
| 3 | Gautam D.、Badhwar 他、J. SPACECRAFT, Vol. 27, No. 1990年4月 |
| 4 | ISO 12208:2015, 宇宙システム — 宇宙環境 (自然および人工) — GEO で長期間にわたって観測された陽子フルエンスと太陽陽子フルエンスの統計モデルの信頼水準の選択に関するガイドライン |
| 5 | ISO 16695:2014, 宇宙システム — 宇宙環境 (自然および人工) — 地磁気参照モデル |
| 6 | ISO 16698:2013, 宇宙システム — 宇宙環境 (自然および人工) — 将来の地磁気活動の推定方法 |
| 7 | ISO 22009:2009, 宇宙システム — 宇宙環境 (自然および人工) — 地球の磁気圏磁場のモデル |
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, Part 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, Part 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
The space environment changes greatly due to solar activity, magnetic storms, etc. Therefore, the radiation fluence environment received by a satellite varies depending on its launch date, orbit, and operation period.
What is important for satellite design is the worst condition and confidence level of fluence. Optimum design can be done by knowing these conditions. Although the radiation belts model so far can be distinguished between the solar activity maximum and the minimum, it was difficult to deal with short-term and long-term fluctuations. The procedure for obtaining the worst condition and confidence level of fluence is defined using the quasi-dynamic model of Earth’s radiation belts.
1 Scope
This document, by using a model that reproduces the fluctuations of radiation belts, defines the calculation method (orbit, operation period) of the radiation fluence received by a satellite. The quasi-dynamic model of Earth’s radiation belts adopts input parameters (index values) to predict variation. The input parameters are selected from those that are easy to obtain data and have high correlation with the variation in Earth’s radiation belts.
NOTE This method is an engineering method used for satellite design and similar purposes.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
L-value
distance to a point where the magnetic lines of force intersect with the equatorial plane of the geomagnetic field from Earth’s core, with Re (radius of Earth) used as the unit
3.2
B/B0
value normalized to the minimum value of the field line in the magnetic equator
3.3
Kp and ap
planetary indices that are based on 3-hour measurements from 13 ground stations
Note 1 to entry: Values of ap range from 0 to 400 and are expressed in units of 2 nT. Kp is essentially the logarithm of ap, with its scale of 0 to 9 being expressed in thirds of a unit (e.g., 5− = 4 2/3, 5o = 5, 5+ = 5 1/3). A daily index (Ap) is obtained by averaging the eight values of ap for each day and the index Ap can have values intermediate to those of ap
3.4
solar wind speed
outward flux of solar particles and magnetic fields from the Sun used in external magnetic field model computation
Note 1 to entry: Typically, solar wind velocities are around 350 km/s−1.
3.5
F10.7
F10
traditional solar energy proxy that is used on atmosphere models
Note 1 to entry: Measure of the solar radio flux at a wavelength of 10,7 cm at Earth’s orbit, given in units of 10−22 W·m−2.
3.6
Sunspot number
R
Ri
Rz
daily index of sunspot activity, defined as R=k (10g + s) where s is the number of individual spots, g the number of sunspot groups, and k is an observatory factor
[SOURCE:ISO 16457:2014, modified — synonymous terms editorially revised for alignment with ISO/IEC Directives Part 2]
3.7
Dst
Disturbance storm time
geomagnetic index used in external magnetic field model computation that describes variations in the equatorial ring current and is derived from hourly scalings of low-latitude horizontal magnetic variation
Note 1 to entry: Dst is expressed in nT.
3.8
IMF
Interplanetary Magnetic Field
geomagnetic index used in external magnetic field model computation that corresponds to the part of the Sun’s magnetic field that is carried into interplanetary space by solar wind
Note 1 to entry: The three orthogonal components of the IMF are Bx, By, and Bz. Bx and By are oriented parallel to the ecliptic.
Note 2 to entry: The IMF is a weak field, varying in strength near Earth from 1 to 37 nT, with an average of about 6 nT.
Bibliography
| 1 | Brautigam D.H., Bell J.T., CRRESELE Documentation, Tech. Rep. PL-TR-95-2128, Philips, 1995 |
| 2 | Matsumoto Haruhisa, Calculation Method of Maximum Radiation Conditions and Reliability using Quasi-Dynamic Radiation Belt Model, RADECS 2017 Proceedings – [81], 2107 |
| 3 | Gautam D., Badhwar et al J. SPACECRAFT, Vol. 27, No. 4,1990 |
| 4 | ISO 12208:2015, Space systems — Space environment (natural and artificial) — Observed proton fluences over long duration at GEO and guidelines for selection of confidence level in statistical model of solar proton fluences |
| 5 | ISO 16695:2014, Space systems — Space environment (natural and artificial) — Geomagnetic reference models |
| 6 | ISO 16698:2013, Space systems — Space environment (natural and artificial) — Methods for estimation of future geomagnetic activity |
| 7 | ISO 22009:2009, Space systems — Space environment (natural and artificial) — Model of Earth’s magnetospheric magnetic field |