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文档简介

空间站坐标系2022-10-12发布2022-10-12实施国家标准化管理委员会 I 2规范性引用文件 l3术语和定义 4象限线及编码 4.1航天器象限线 l4.2坐标系编码 5空间站坐标系定义 35.1天和核心舱坐标系定义 35.2问天实验舱坐标系定义 45.3梦天实验舱坐标系定义 45.4组合体坐标系定义 55.5机械臂坐标系定义 55.6空间应用坐标系定义 5.7其他坐标系 6坐标系转换 附录A(规范性)空间站坐标系转换 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—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。本文件由全国载人航天标准化技术委员会(SAC/TC570)归口。本文件起草单位:北京空间飞行器总体设计部、北京空间科技信息研究所、中国科学院空间应用工程与技术中心、上海宇航系统工程研究所。1空间站坐标系1范围本文件规定了空间站及各舱体的编号及象限线、主要坐标系的定义及转换。本文件适用于空间站的工程研制、发射、在轨运行、组装和飞行控制等。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。GB/T32296—2015航天飞行器常用坐标系3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4象限线及编码4.1航天器象限线4.1.1天和核心舱象限线天和核心舱象限线是用来表征天和核心舱的基准线。在飞行器上的相距张角为90°的四条舱体母线为天和核心舱象限线,如图1所示,天和核心舱从资源舱后端沿纵轴(天和核心舱舱体对称纵轴)向飞行方向看,按顺时针方向的象限变化为I、Ⅱ、Ⅲ、IV。各象限间隔90°,在轨三轴稳定对地飞行时I象限线对地。注:舱体对称纵轴是用来表征舱体对称几何轴线,其与2GB/T42042—2022图1天和核心舱象限线图4.1.2问天实验舱象限线问天实验舱象限线是用来表征问天实验舱的基准线(问天实验舱停泊于天和核心舱的节点舱IV象限)。在飞行器上的相距张角为90°的四条舱体母线为问天实验舱象限线,如图2所示。问天实验舱从资源舱后端沿纵轴(问天实验舱舱体对称纵轴)向飞行方向看,按顺时针方向的象限变化为工、Ⅱ、Ⅲ、IV。各象限间隔90°,在轨三轴稳定对地飞行时I象限线对地。图2问天实验舱象限线图4.1.3梦天实验舱象限线梦天实验舱象限线是用来表征梦天实验舱基准线(梦天实验舱停泊于天和核心舱的节点舱Ⅱ象限)。在飞行器上的相距张角为90°的四条舱体母线为梦天实验舱象限线,如图3所示。梦天实验舱从资源舱后端沿纵轴(梦天实验舱舱体对称纵轴)向飞行方向看,按顺时针方向的象限变化为I、Ⅱ、Ⅲ、IV。各象限间隔90°,在轨三轴稳定对地飞行时I象限线对地。3图3梦天实验舱象限线图4.2坐标系编码空间站坐标系共计56种(详见表1),并满足以下编号规则。a)航天器编号:天和核心舱下标编号为0,问天实验舱下标编号为1,梦天实验舱下标编号为2,空间站组合体下标编号为5。b)对接机构编号:1)节点舱轴向对接机构,编号为0;3)后端通道对接机构,编号为5。5空间站坐标系定义5.1天和核心舱坐标系定义5.1.1天和核心舱本体坐标系天和核心舱本体坐标系定义见表2。5.1.2天和核心舱对接机构安装面、对接面坐标系天和核心舱有后端通道对接口、节点舱轴向对接口、节点舱I象限对接口,以及节点舱Ⅱ象限停泊口、节点舱IN象限停泊口(如图4所示),所对应的对接机构对接面坐标系定义见表3,对接机构安装面坐标系见表4。4GB/T42042—2022后端通道对接口图4对接口和停泊口布局示意图5.1.3天和核心舱机械臂安装坐标系天和核心舱机械臂安装坐标系定义见表5。5.1.4天和核心舱太阳翼坐标系天和核心舱太阳翼坐标系定义见表6。5.2问天实验舱坐标系定义5.2.1问天实验舱本体坐标系问天实验舱本体坐标系定义见表7。5.2.2问天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系问天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系定义见表8。其中,在轨问天实验舱与天和核心舱节点舱IV象限对接机构进行对接,问天实验舱对接面坐标系与节点舱IV象限对接面坐标系重合。5.2.3问天实验舱机械臂安装坐标系问天实验舱机械臂安装坐标系定义见表9。5.2.4问天实验舱太阳翼坐标系问天实验舱太阳翼坐标系定义见表10。5.3梦天实验舱坐标系定义5.3.1梦天实验舱本体坐标系梦天实验舱本体坐标系定义见表11。5.3.2梦天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系梦天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系定义见表12。其中,在轨梦天实验舱与天和核心舱节点舱Ⅱ象限对接机构进行对接,梦天实验舱对接面坐标系与节点舱Ⅱ象限对接面坐标系重合。5GB/T42042—20225.3.3梦天实验舱太阳翼坐标系梦天实验舱太阳翼坐标系定义见表13。5.4组合体坐标系定义空间站三舱组合体建造完成后,问天实验舱转位并永久停泊至天和核心舱IV象限停泊口,此时问天实验舱第IV象限方向沿天和核心舱轴线方向指向节点舱轴向对接口一侧;梦天实验舱转位并永久停泊至天和核心舱Ⅱ象限停泊口,此时梦天实验舱第Ⅱ象限方向沿天和核心舱轴向方向指向节点舱轴向对接口一侧。组合体坐标系定义见表14。5.5机械臂坐标系定义机械臂末端捕获坐标系、大臂目标适配器、小臂目标适配器、脚限位器、靶标坐标系定义见表15。5.6空间应用坐标系定义有效载荷坐标系定义见表16,载荷对接装置坐标系定义见表17,载荷适配器坐标系定义见表18。5.7其他坐标系历元地心平赤道坐标系、地球固连坐标系、发射坐标系等其他坐标系定义见表19。6坐标系转换应按附录A进行坐标系转换。GBGB/T42042-20221坐标系分类及编码序号坐标系分类编码坐标系名称坐标系代号所属舱段说明1天和核心舱坐标系天和核心舱本体几何坐标系OoaXodYoaZoa天和核心舱下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号;第二个字d代表本体几何,b代表本体质心,c代表本体控制2天和核心舱本体质心坐标系OobXohYohZoh3天和核心舱本体控制坐标系OXoY₀Z₀4天和核心舱对接面坐标系OomXoomYoomZoom下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号;第二个字0~5代表天和核心舱对接机构编号;第三个字m代表对接面,j代表对接机构5OomXomYoimZo6Oo₂mXo₂mY₀2mZ₀2n7Oo₄mXo₄mYo₄mZo₄m8OosmXsmYmZ9天和核心舱对接机构安装面坐标系Oo;Xoo;Yoo;ZoujOos;Xos;Yos;Zosj天和核心舱机械臂安装坐标系OnxXxY₀Z下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号;第二个字x代表机械臂天和核心舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系Oor₂Xof₂Yor₂Z₀e下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号;第二个字f代表太阳翼及驱动机构;第三个字代表太阳翼安装象限天和核心舱第IV象限太阳翼坐标系OonXYoZof₄问天实验舱坐标系问天实验舱本体几何坐标系OlaXaY₁aZ₁a问天实验舱下标第一个字1代表问天实验舱舱段编号;下标第二个字d代表本体几何,b代表本体质心,c代表本体控制,j代表对接机构,m代表对接面,x代表机械臂问天实验舱本体质心坐标系OnXbYnZ问天实验舱本体控制坐标系O₁X₁Y₁Z₁问天实验舱对接机构安装面坐标系问天实验舱对接面坐标系O₁mX₁mYimZim问天实验舱机械臂安装坐标系OxX₁xYZ表1坐标系分类及编码(续)序号坐标系分类编码坐标系名称坐标系代号所属舱段说明问天实验舱坐标系问天实验舱α驱动机构安装面坐标系O₁XYZim问天实验舱下标第一个字1代表问天实验舱舱段编号;第二个字f代表太阳翼及驱动机构;第三个字0代表轴向,2、4代表帆板安装象限问天实验舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系问天实验舱第IV象限太阳翼坐标系O₁nX₁Y₁Z₁梦天实验舱坐标系梦天实验舱本体几何坐标系OzXYZ梦天实验舱下标第一个字2代表梦天实验舱舱段编号;下标第二个字d代表本体几何,b代表本体质心,c代表本体控制,j代表对接机构,m代表对接面梦天实验舱本体质心坐标系OzX₂nYzhZ₂h梦天实验舱本体控制坐标系O₂X₂Y₂Z₂梦天实验舱对接机构安装面坐标系梦天实验舱对接面坐标系O₂mX₂mY₂mZzn梦天实验舱α驱动机构安装面坐标系O20XzYzaZ₂0下标第一个字2代表梦天实验舱舱段编号;下标第二个字f代表太阳翼及驱动机构;第三个字0代表轴向,2、4代表太阳翼安装象限梦天实验舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系OzeXzreY₂₂Z₂梦天实验舱第IV象限太阳翼坐标系O₂nXz₄Y₂Z2₄组合体坐标系组合体本体几何坐标系OsaXsaYsaZsa空间站组合体下标第一个字5代表空间站组合体编号;下标第二个字d代表本体几何,b代表本体质心,c代表本体控制组合体本体质心坐标系组合体本体控制坐标系OsXsYs₆Zs₆机械臂坐标系机械臂末端捕获坐标系O.XYZ下标ee代表机械臂末端,0t代表大臂目标适配器,1z代表小臂目标适配器,a代表脚限位器,b代表靶标大臂目标适配器坐标系O₀X₀₁Y₀₁Z₀₄小臂目标适配器坐标系O₁₂X₁₂Y₁₂Z₁₂靶标坐标系O₁X₁Y₁Z脚限位器坐标系O₄X₄Y₄Z₄空间应用坐标系整体机柜本体几何坐标系下标yy代表载荷,r代表机柜本体几何整体机柜本体质心坐标系OyhXysYyhZyt下标yy代表载荷,b代表机柜本体质心标准载荷单元本体几何坐标系下标yy代表载荷,pr代表标准载荷单元本体几何GB/TGB/T42042-2022C0C0序号坐标系分类编码坐标系名称坐标系代号所属舱段说明空间应用坐标系标准抽屉单元本体几何坐标系空间站组合体下标yy代表载荷,dr代表标准抽屉单元本体几何大型载荷挂点被动端对接坐标系下标yy代表载荷,g代表大型载荷挂点,p代表被动端大型载荷挂点主动端对接坐标系下标yy代表载荷,g代表大型载荷挂点,i代表主动端问天载荷适配器被动端对接坐标系问天实验舱下标yy代表载荷,jz代表载荷适配器,11表示被动端问天载荷适配器主动端对接坐标系Oyi₁2Xyiz₁2Yyyiz₁2Zyyiz₁2下标yy代表载荷,jz代表载荷适配器,12表示主动端梦天载荷适配器被动端对接坐标系梦天实验舱下标yy代表载荷,jz代表载荷适配器,21表示被动端梦天载荷适配器主动端对接坐标系Oyja2zXyyi₂2Yyj₂22Zyyi₂22下标yy代表载荷,jz代表载荷适配器,22表示主动端其他坐标系历元地心平赤道坐标系O.X₁Y₁Z₁空间站组合体及所属所有舱段按GB/T32296—2015中6.2.1规定的历元地心平赤道坐标系地球固连坐标系O.X₂Y₂Z₂按GB/T32296—2015中6.2.1规定的地球固连坐标系发射坐标系按GB/T32296—2015中6.2.5规定的发射坐标系第一轨道坐标系O;X;Y;Z;第二轨道坐标系表2天和核心舱本体坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1天和核心舱本体几何坐标系天和核心舱资源舱与运载连接端面的中心OaaX₀a轴平行于舱体对称纵轴,指向节点舱方向为正方向;OoY轴指向天和核心舱Ⅲ象限线;OoZoa轴与OoXoa轴和OouYoa轴垂直,指向天和核心舱IV象限线2天和核心舱本体质心坐标系天和核心舱质心OoX₀轴平行于舱体对称纵轴,指向节点舱方向为正方向;OaYo轴与OoXo轴垂直,指向天和核心舱Ⅲ象限线;OoZo轴与OoXon轴和OoYo轴垂直,指向天和核心舱IV象限线03天和核心舱本体控制坐标系天和核心舱质心O₀Xo轴平行于舱体对称纵轴,指向节点舱方向为正方向;OZ轴指向天和核心舱象限线;OaY轴与OoXo轴和OnZo轴垂直,指向天和核心舱IN象限线YY0GBGB/T42042-2022表3天和核心舱对接面坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1节点舱对接面坐标系OoomXoomYoomZoon轴向对接机构对接框端面的中心OoomXoom轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向资源舱方向,OoomYoom轴与OsomXoom轴垂直,指向天和核心舱Ⅲ象限线,OoomZoom轴与OoomXoom轴和OoomYoom轴垂直,指向天和核心舱Ⅱ象限线2节点舱工象限对接面坐标系OomXo₁mYoimZo₁m节点舱I象限对接机构对接框端面的中心OomXoim轴指向节点舱Ⅲ象限线,Oo₁mYo₁m轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱轴向对接面方向,OmZom轴指向节点舱Ⅱ象限线XoimDanYolu3节点舱Ⅱ象限对接面坐标系O₀2mX₀2mY₀2mZo₂m节点舱Ⅱ象限对接机构对接框端面的中心O₀₂mXo₂m轴指向节点舱IV象限线,O₀2mYo2m轴指向节点舱Ⅲ象限线,Oo₂mZo₂m轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向资源舱方向4节点舱IV象限对接面坐标系Oo₄mXo₄mYo₄mZo₄m节点舱IV象限对接机构对接框端面的中心Oo₄mXu₄m轴指向节点舱Ⅱ象限线,O₄mYo₄m轴指向节点舱Ⅲ象限线,OmZm轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向资源舱反方向Yoa表3天和核心舱对接面坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图5后端通道对接面坐标系OosmXosmYosmZosn后端通道对接机构对接框端面的中心OusmXosm轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱方向,Oo5mYosm轴指向天和核心舱Ⅲ象限线,OsmZosm轴指向天和核心舱IV象限线表4天和核心舱对接机构安装面坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1节点舱轴向对接机构安装面坐标系节点舱对接机械组件安装面圆心OaiXi轴与天和核心舱舱体对称纵轴重合,指向节点舱前端,O;Yo;轴与OoiXo;轴垂直,指向天和核心舱Ⅲ象限线,Oo;Zoo;轴指向天和核心舱IV象限线i2节点舱工象限对接机构安装面坐标系节点舱I象限对接圆心O₀jXo;轴指向节点舱I象限线,Oou;You;轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱前端,OguiZni轴指向节点舱IN象限线Z二表4天和核心舱对接机构安装面坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图3节点舱Ⅱ象限对接机构安装面坐标系节点舱Ⅱ象限对接圆心Oo₂Xo₂;轴指向节点舱Ⅱ象限线,Ooz;Yoz;轴指向节点舱Ⅲ象限线,OogjZo₂;轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱前端)4节点舱IV象限对接机构安装面坐标系Oou;Xou;YoujZouj节点舱IV象限对接圆心O₀Xo₄;轴指向节点舱IV象限线,Oo;Yo₄;轴指向节点舱Ⅲ象限线,Oo₄;Zo₄i轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向资源舱方向5后端通道对接机构安装面坐标系Oos;Xos;YosjZoi后端通道对接机械组件安装面圆心O₀Xo₅i轴与天和核心舱舱体对称纵轴重合,指向节点舱的反向,Oos;Yos;轴指向天和核心舱Ⅲ象限线,OosjZos轴指向天和核心舱Ⅱ象限线C表5天和核心舱机械臂安装坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1天和核心舱机械臂安装坐标系OoxX₀YoxZox末端执行器(基座端)与适配器(发射时)连接中心OxY₀x轴指向节点舱前端,与天和核心舱舱体纵轴平行,OoxZox轴与第一关节旋转轴线重合,指向舱壁外侧,OoxXox轴与OoxYox轴、OZ₀轴构成右手坐标系表6天和核心舱太阳翼坐标系定义云序号编码名称和代号原点坐标轴略图1天和核心舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系天和核心舱第Ⅱ象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点Oo2Xoe轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱前端;OogYoe轴指向太阳翼展开方向(Ⅱ象限线);OoeZofz轴与OofeXofe轴、OogYoe轴构成右手坐标系。太阳翼OoeZoe指向Ⅲ象限线时为零位,从Ⅱ象限向天和核心舱舱体看,Ⅱ象限太阳翼顺时针转动为正向转动2天和核心舱第IV象限太阳翼坐标系Oor₄Xor₄Yor₄Zof+天和核心舱第IV象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点Oo₄Xo轴与天和核心舱舱体对称纵轴平行,指向节点舱前端;OoYo轴指向太阳翼展开方向(IN象限线);OogZ轴与OoXo轴、OogYon轴构成右手坐标系。太阳翼OoZoa指向I象限线时为零位,从V象限向天和核心舱舱体看,IN象限太阳冀逆时针转动为正向转动Yone表7问天实验舱本体坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1问天实验舱本体几何坐标系问天实验舱与运载连接端面的中心O₁aX₁a轴平行于舱体对称纵轴,指向问天实验舱对接机构方向;OuYu轴指向问天实验舱的Ⅲ象限线;OlaZa轴与OlaX₁a轴和O₁aY₁a轴垂直,指向问天实验舱的IV象限线著2问天实验舱本体质心坐标系问天实验舱的质心OX轴平行于舱体对称纵轴,指向问天实验舱对接机构方向;OnYn轴指向问天实验舱的Ⅲ象限线;OmZ轴与OmXm轴和OmY轴垂直,指向问天实验舱的IV象限线O成3问天实验舱本体控制坐标系问天实验舱的质心O₁X₁轴平行于舱体对称纵轴,指向问天实验舱对接机构方向;O。Z₁。轴指向问天实验舱的I象限线;O₁Y₁轴与O₁X₁轴和OZ₁.轴垂直,指向问天实验舱的IV象限线QOTZ表8问天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1问天实验舱对接机构安装面坐标系问天实验舱轴向对接机械组件安装面圆心D;X₁轴与问天实验舱舱体对称纵轴重合,指向对接机构前端,O₁;Y₁;轴与O₁;X₁;轴垂直,指向问天实验舱的Ⅲ象限线,O₁;Zi;轴指向问天实验舱的IV象限线离2问天实验舱对接面坐标系问天实验舱轴向对接机构对接框端面的中心O1mX₁m轴与问天实验舱舱体对称纵轴重合,指向问天实验舱前端,O1mYim轴指向问天实验舱的Ⅲ象限线,O₁mZim轴与O₁mX1m轴和O₁mYim轴垂直,指向问天实验舱的IV象限线eO离云GBGB/T42042-2022表9问天实验舱机械臂安装坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1问天实验舱机械臂安装坐标系端)与适配器(发射时)连接中心OxY₁x轴指向问天实验舱资源舱一侧,与问天实验舱纵轴平行,O₁xZ₁x轴与第一关节旋转轴线重合,指向舱壁外侧,O₁xX₁x轴与O₁,Y₁x、O₁×Z₁x轴构成右手坐标系OX.xx表10问天实验舱太阳翼坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1问天实验舱α驱动机构安装面坐标系O₁0X₁mY₁oZ₁m太阳翼α驱动机构安装面的几何中心O₁oX₁₀轴与问天实验舱舱体对称纵轴重合,指向问天实验舱的尾端,O₁oYio轴与OoX₁₀轴垂直,指向问天实验舱的Ⅲ象限线,O₁mZ₁m轴指向问天实验舱的Ⅱ象限线。O₁0Y₁m指向Ⅲ象限线时为零位,从问天实验舱资源舱向对接机构方向看,α驱动机构逆时针转动为正向转动表10问天实验舱太阳翼坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图2问天实验舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系OieXieYieZiz问天实验舱第Ⅱ象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点OigXug轴与问天实验舱舱体对称纵轴平行,指向问天实验舱对接机构方向;O₁eY₁轴指向太阳翼展开方向(Ⅱ象限线);O₁gZg轴与OeX₁z轴、OieY₁e轴构成右手坐标系。O₁gZ₁2指向Ⅲ象限线时为零位,从Ⅱ象限向问天实验舱舱体看,Ⅱ象限太阳翼顺时针转动为正向转动Zr₂Airg3问天实验舱第IN象限太阳翼坐标系OX₁Y₁Z₁a问天实验舱第IV象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点行,指向问天实验舱对接机构方向;O1₄Y₁轴指向太阳翼展开方向(IN象限线);OZ轴与OuX轴、OuaYua轴构成右手坐标系。OZ₁指向I象限线时为零位,从IN象限向问天实验舱舱体看,IV象限太阳翼逆时针转动为正向转动oM与表11梦天实验舱本体坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图l梦天实验舱本体几何坐标系O₂aX₂aY₂aZ₂a梦天实验舱与运载连接端面的中心O₂aX₂a轴平行于舱体对称纵轴,指向梦天实验舱对接机构方向;OzaY₂a轴指向梦天实验舱的Ⅲ象限线;O₂aZza轴与O₂aXza轴和O₂₄Yz₄轴垂直,指向梦天实验舱的IV象限线2梦天实验舱本体质心坐标系O2nXznYzhZzh梦天实验舱的质心OX₂轴平行于舱体对称纵轴,指向梦天实验舱对接机构方向;OznYzn,轴指向梦天实验舱的Ⅲ象限线;OznZzh轴与OzbXzh轴和OzhY₂h轴垂直,指向梦天实验舱的IV象限线3梦天实验舱本体控制坐标系O₂X₂₆Y₂Z₂梦天实验舱的质心O₂X₂轴平行于舱体对称纵轴,指向梦天实验舱对接机构方向;O₂Z₂轴指向梦天实验O₂Z₂轴垂直,指向梦天实验舱的IV象限线X;表12梦天实验舱对接机构安装面、对接面、对接坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1梦天实验舱对接机构安装面坐标系梦天实验舱轴向对接机械组件安装面圆心O₂;X₂;轴与梦天实验舱舱体对称纵轴重合,指向梦天实验舱前端,O₂;Yz;轴指向梦天实验舱的Ⅲ象限线,Oz;Zz;轴与Oz;Xz;轴和D₂Y₂轴垂直,指向梦天实验舱的IV象限线YY₂*Xa?2梦天实验舱对接面坐标系O₂mX₂mY₂mZ₂m梦天实验舱轴向对接机构对接框端面的中心O₂mX₂m轴与梦天实验舱舱体对称纵轴重合,指向梦天实验舱前端,O₂mYzm轴指向梦天实验舱的Ⅲ象限线,O₂mZ₂m轴与O₂mX2m轴和O₂mY₂m轴垂直,指向梦天实验舱的IV象限线YY*Xzm后8表13梦天实验舱太阳翼坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1梦天实验舱α驱动机构安装面坐标系太阳翼α驱动机构安装面的几何中心O₂mX₂m轴与梦天实验舱舱体对称纵轴重合,指向梦天实验舱的尾端,OzoYzo轴与O2oX₂f₀轴垂直,指向梦天实验舱的Ⅲ象限线,OzmZzm轴指向梦天实验舱的Ⅱ象限线。O₂0Y₂0指向Ⅲ象限线时为零位,从梦天实验舱资源舱向对接机构方向看,α驱动机构顺时针转动为正向转动史2梦天实验舱第Ⅱ象限太阳翼坐标系O₂₂X₂r₂Y₂₂Z₂₂梦天实验舱第Ⅱ象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点O₂eX₂₂轴与梦天实验舱舱体对称纵轴平行,指向梦天实验舱前端;OzgY₂e轴指向太阳翼展开方向(Ⅱ象限线);OzeZze轴与O₂eXzr₂轴、Oz₂Y₂₂轴构成右手坐标系。OzeZ₂₂指向Ⅲ象限线时为零位,从Ⅱ象限向梦天实验舱舱体看,Ⅱ象限太阳翼顺时针转动为正向转动X2f2V3梦天实验舱第IV象限太阳翼坐标系O₂₄XzaYzZ₂梦天实验舱第IV象限太阳翼驱动机构转轴与太阳翼舱外安装基座舱外侧安装面的交点O₂nXza轴与梦天实验舱舱体对称纵轴平行,指向梦天实验舱前端;OzYz轴指向太阳翼展开方向(IV象限线);Oz₄Zza轴与O₂₄X₂₄轴、OzaY₂4轴构成右手坐标系。O₂₄Zz指向I象限线时为零位,从IN象限向梦天实验舱舱体看,IN象限太阳翼逆时针转动为正向转动OO₂#表14组合体本体坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1组合体本体几何坐标系OsaXsaYsaZsa天和核心舱资源舱与运载连接端面的中心O₅aXsa轴沿天和核心舱舱体对称纵轴,指向节点舱,OsaZsa轴指向天和核心舱IV象限线,OsaYsa轴与OsaXsa轴和OaZsa轴垂直,指向天和核心舱Ⅲ象限线SS2组合体本体质心坐标系OsnX₅nY₅bZst质心OsnXsn轴沿天和核心舱舱体对称纵轴,指向节点舱,OsbYsh轴指向天和核心舱Ⅲ象限线,OshZsn轴与OoXsm轴和OoYn轴垂直,指向天和核心舱IV象限线3组合体本体控制坐标系OsXseYsZs质心O₅Xsc轴沿天和核心舱舱体对称纵轴,指向节点舱,OsYs₀轴指向天和核心舱IN象限线,天和核心舱I象限线表15机械臂坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1机械臂末端捕获坐标系大臂/小臂末端执行器齿顶端面中心OX方向垂直于端面向外,O。Z。指向相机安装平面,OY由右手定则确定机械臂末端坐标系X…YZ…相机2大臂目标适配器坐标系O₀₄X₀Y₀₁Z₀₄大臂目标适配器端面中心O₀X₀轴沿着捕获杆方向向内,O₀,Z₀,轴在目标适配器端面内,在70°点锁紧卡爪子分度线上,指向相机靶标,OYm轴由右手定则确定0Yg.0Z相机靶标表15机械臂坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图3小臂目标适配器坐标系O₁₂X₁₂Y₁₄Z₁₃小臂目标适配器端面中心沿X轴负方向偏0.5mmO₁X₁轴沿着中心孔轴向向内,O₂Z轴在小臂目标适配器端面内,指向适配器靶标,O₁₂Y₁₂轴由右手定则确定4靶标坐标系O,X₁Y₁Z大臂目标适配器/小臂目标适配器靶标柱面底端中心O,X₁轴沿着靶标法线方向,指向目标适配器安装面为正方向,O,Z,轴在靶标平面内与O₀Z₀/O₁₄Z₁₂轴一致,O,Y,轴由右手定则确定).).%CY₀表15机械臂坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图5脚限位器坐标系O。X₄Y₄Z₄脚限位器面双脚站立脚尖的中心O。X轴正方向定义为身体右方,O。Y。轴正方向定义为身体前方,O。Z。轴正方向定义为身体上方0X表16有效载荷坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1整体机柜本体几何坐标系OyrXwYwZw整体机柜C转接件安装面的安装参考孔中心OyyrZyyr轴沿着机柜安装面方向,指向机柜顶面为正方向,OwXw轴沿着机柜宽度方向,OyYyr轴沿着机柜深度方向,三轴符合右手定则A转接件ZsbB转接件YwhC转接件D转接件2整体机柜本体质心坐标系OyhXYw,Zwh机柜质心OghZyh轴沿着机柜安装面方向,指向机柜顶面为正方向,OhXgh轴沿着机柜宽度方向,与OyXyr轴一致,OyhYgh轴沿着机柜深度方向,与OyYw轴一致,三轴符合右手定则表16有效载荷坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图3标准载荷单元本体几何坐标系OyyXyprYyypZyyw标准载荷单元左上角安装面的安装孔中心OwZwr轴沿着机柜安装面方向,指向机柜顶面为正方向,OypXyp轴沿着机柜宽度方向,OypYypr轴沿着机柜深度方向,三轴符合右手定则Yur4标准抽屉单元本体几何坐标系OygarXydrYyydrZygdi标准抽屉单元左上角安装面的安装孔中心DyrZyar轴沿着机柜安装面方向,指向机柜顶面为正方向,OydrXydr轴沿着机柜宽度方向,OydrYydr轴沿着机柜深度方向,三轴符合右手定则表17载荷对接装置坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1大型载荷挂点被动端对接坐标系大型载荷挂点对接装置被动端/扩展试验平台被动端/小型停泊机构被动端对接面中心OpXp轴沿着对接方向向内,指向安装面为正方向,OypZyp轴在对接面内,指向靶标方向为正方向,OY轴由右手定则确定zg靶标2大型载荷挂点主动端对接坐标系大型载荷挂点对接装置主动端/扩展试验平台主动端/小型停泊机构主动端对接面中心OX轴沿着对接方向向外,指向被动端为正方向,OgiZ轴在对接面内,指向靶标为正方向,OygiY轴由右手定则确定&;ri表18载荷适配器坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1被动端对接坐标系OyjainXyyiznYyjziZyiz主、被动端锁紧后接触表面内,是被中心OyeuZyiali垂直于主、被动端锁紧后接触表Zwial、OyialX符合右手定则维修接口Z37×11yjzl]主、被动端yjzl]立方镜安1型被动端3Y¹z²1主、被动端接触面维修接口Q立方镜安装位置立方镜B安装位置立方镜A安装位署yjr21Xv21Ⅱ型被动端g8表18载荷适配器坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图2问天载荷适配器主动端对接坐标系位于载荷适配器主、被动端锁紧后接触表面内,是主动端底板长方形主结构在该面投影的几何中心Oyi₁2Zyiz12垂直于主、被动端锁紧后接触表面,指向载荷方向,OgjaizXgja₁2与主动端底板侧边平行,指向维修接口方向,OyiauzYyjalzOygiaizZyal₂、Oyiai2Xyyial₂符合右手定则维修接口YXiz|2型主动端维修接门Ⅱ型主动端表18载荷适配器坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图3梦天载荷适配器被动端对接坐标系位于载荷适配器主、被动端锁紧后,被动端上四个定位柱端面与主动端上对应的定位面形成的接触面内,是被动端三个精测孔分度圆投影Oyiz₂iZyi₂i垂直于主被动锁紧后接触表面,指向主动端方向,Oya₂₁Yyjz₂i与被动端对称面处旋杆轴线平行,指向JYH连接器安装侧方向,OwXwiz在主、被动端锁紧后接触表面内,与Owjg₂₁Yyji₂1、Oyjz2₁Zyi₂i符合右手定则y₂:Ygz2i定位柱Xwpzi4梦天载荷适配器主动端对接坐标系Oyjà2zXyyi₂zYyyi₂2Zyvi₂22位于载荷适配器主、被动端锁紧后,被动端上四个定位柱端面与主动端上对应的定位面形成的接触面内,是主动端底面主结构在该面投影的几何中心OwizzZwi₂2垂直于主被动锁紧后接触表面,指向载荷方向,Oyi₂zYwiz₂z与主动端本体结构框体底面侧边平行,指向维修接口方向,Oyj₂2Xyiz₂2在主、被动端锁紧后接触表面内,与OyzzzYyi₂2、Ovi₂2Zyiz₂2符合右手定则YygiYygi22Xgy₂2定位而ZGB/TGB/T42042-2022表19其他坐标系定义序号编码名称和代号原点坐标轴略图1历元地心平赤道坐标系地心O.X₁在历元平赤道面内,指向历元平春分点;O.Z₁垂直于历元平赤道平面,与地球自转角速度矢量方向一致;O.X₁Y₁Z₁为右手垂直坐标系。选用历元2000.0时刻平赤道面和历元2000.0时刻平春分点时,称J2000.0地心平赤道坐标系U₆平春分点Yi平赤道2地球固连坐标系O.X₂Y₂Z₂地心O。X₂轴在真赤道平面内,指向格林尼治子午线;O.Z₂轴垂直于真赤道平面,与地球自转角速度矢量方向一致;O.X₂Y₂Z₂为右手直角坐标系格林尼治子午线Z₂O真亦道表19其他坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图3发射坐标系发射台中心ox轴位于发射台水平面内,指向发射方向;oy轴沿发射点的铅垂线向上;oxyx为右手直角坐标系地轴水平面y?x)其赤道4第一轨道坐标系O;X;Y₁Z₁航天器质心面O;X;Y;与轨道平面重合,其中O;X;轴沿地心矢径指向航天器方向;O;Z;轴垂直于轨道平面,与轨道角速度方向一致;O;X;Y₁Z;满足右手定则,O₁Y₁轴沿航天器飞行方向指向前方个0&航天器地心yGBGB/T42042-2022表19其他坐标系定义(续)序号编码名称和代号原点坐标轴略图5第二轨道坐标系航天器质心面O。X。Z。与轨道平面重合,其中O。Z。轴指向地心方向;O。Y。轴垂直于轨道平面,与轨道角速度方向相反;O。X。Y。Z。满足右手定则,O。X。轴沿航天器飞行方向指向前方X航天器0地心(规范性)空间站坐标系转换空间站常用坐标系转换参考关系式见表A.1。表A.1空间站常用坐标系转换参考关系式序号原坐标系新坐标系从原坐标系到新坐标系的转换1天和核心舱本体几何坐标系OoaXoaYoaZoa天和核心舱本体质心坐标系OoXoYohZoh式中:R₁——航天器质心在本体几何坐标系中的坐标值2天和核心舱本体质心坐标系OobXonYonZob天和核心舱本体控制坐标系OoXoYoeZoe3第二轨道坐标系天和核心舱本体控制坐标系OoXoYoZoe若选择“321”转换模式(即按照绕Z轴、Y轴、X轴的顺序进行坐标转化),则:A₁=coscosψA₂=-cospsinψ+sinpsinθcosψA₃=sinýsinψ+cososindcosψB₁=cosθsinψB₂=cospcosψ+singsinθsinψB₃=—singcosψ+cososinθsinψC₁=-sinθC₂=sinpcosθC₃=cospcosθ若选择“312”转换模式(即按照绕Z轴、X轴、Y轴的顺序进行坐标转化),则:A₁=cosθcosψ—sindsinpsinψA₂=-cososinψA₃=sinθcosψ+cosθsinpsinψB₁=cosθsinψ+sindsingcosψB₂=cosφcosψB₃=sinθsinψ—cosdsingcosψC₁=-sinθcospC₂=sinpC₃=cosθcosφ式中:θ——航天器俯仰角;ψ——航天器偏航角;φ——航天器滚转角GB/T42042—2022表A.1空间站常用坐标系转换参考关系式(续)序号原坐标系新坐标系从原坐标系到新坐标系的转换4天和核心舱本体几何坐标系OouXoaYoaZoa节点舱轴向对接面坐标系OoomXoomYoomZoom式中:Rom——节点舱轴向对接机构对接框端面中心在本体几何坐标系中的坐标值5节点舱轴向对接面坐标系OoomXoomYoomZoom节点舱I象限对接面坐标系Oo₁mXoimYoimZoim式中:R₀₁m—-节点舱I象限对接机构对接框端面中心在节点舱轴向对接面坐标系中的坐标值6节点舱轴向对接面坐标系OomXoomYoomZoom节点舱Ⅱ象限对接面坐标系Oo₂mX₀2mYo₂mZo₂m式中:R₀₂m——节点舱Ⅱ象限对接机构对接框端面中心在节点舱轴向对接面坐标系中的坐标值7节点舱轴向对接面坐标系OoomXoomYoomZoom节点舱IV象限对接面坐标系OmXo₄mYo₁mZo+m式中:Ro₄m——节点舱IV象限对接机构对接框端面中心在节点舱轴向对接面坐标系中的坐标值8节点舱轴向对接面坐标系OoomXoomYoomZoom后端通道对接面坐标系O05mXo₅mYo₅mZo₅m式中:R₀5m——资源舱对接机构对接框端面中心在节点舱轴向对接面坐标系中的坐标值9天和核心舱本体几何坐标系OoaXoaYoaZoa天和核心舱机械臂安装坐标系OxX₀xY₀xZ₀x式中:R₀——机械臂适配器上表面中

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