《空间站坐标系GBT+42042-2022》详细解读.pptx

《空间站坐标系GB/T42042-2022》详细解读

contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4象限线及编码4.1航天器象限线4.2坐标系编码

contents目录5空间站坐标系定义5.1天和核心舱坐标系定义5.2问天实验舱坐标系定义5.3梦天实验舱坐标系定义5.4组合体坐标系定义5.5机械臂坐标系定义5.6空间应用坐标系定义

contents目录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

011范围

适用于空间站的导航、控制、飞行试验、交会对接及其他相关空间科学任务。为空间站的工程实施、科学研究及国际合作提供统一的坐标参考。本标准规定了空间站坐标系的定义、坐标原点、坐标轴方向和坐标系统转换方法。标准的定义与应用领域

涵盖的坐标系统要素规定了从其他坐标系（如地心惯性坐标系、地球坐标系等）到空间站坐标系的转换方法。明确了三个坐标轴的方向，分别是沿轨道运行方向、垂直于轨道平面方向和空间站主体结构方向。定义了空间站坐标系的原点，即空间站的质心。010203

010203提高了空间站任务规划、飞行控制及科学实验的准确性和效率。促进了国内外空间科学领域的技术交流与合作。为未来空间站的扩展和升级提供了标准化的坐标系统支持。标准的实施意义

022规范性引用文件

国家标准《GB/T16297.1-2010》空间站及其应用术语《GB/T24356-2009》航天器坐标系统及其变换

《QJ20057-2012》航天器飞行试验坐标系统《QJ20368-2013》航天器姿态测量与确定方法行业标准

《ISO11228》航天器坐标系统注：以上所列标准均为本文件制定时参考的重要规范性文件。然而，对于具体工程实践中的应用，还应结合实际情况和相关技术要求进行综合考量。同时，随着科技的不断进步和标准的更新，使用者应关注最新标准动态，以确保工作的准确性和时效性。《IERSConventions(2010)》国际地球自转和参考系统服务公约，提供了有关地球参考框架、时间尺度、和地球定向参数等标准国际标准

033术语和定义

定义以空间站质心为原点，按照特定规则建立的用于描述空间站位置、姿态和运动的三维坐标系。作用空间站坐标系是空间站工程设计和任务规划的基础，为空间站的轨道控制、姿态确定、航天员活动范围确定等提供统一的参考基准。空间站坐标系

定义空间站的质量中心，即空间站各部分质量分布的平衡点。重要性质心是空间站运动状态的重要参考点，对于轨道控制和姿态确定具有重要意义。质心

描述空间站相对于某个参考坐标系（如地心惯性坐标系）的指向或方向。定义通常采用欧拉角、四元数等数学工具来描述空间站的姿态。表示方法姿态

轨道控制目的确保空间站能够稳定、安全地运行在预定的轨道上，以满足科学实验、技术验证等任务需求。定义通过调整空间站的速度或方向，使其按照预定的轨道运行。

044象限线及编码

象限线的定义第一象限线从原点出发，沿X轴正方向延伸至正无穷，与Y轴正方向形成的区域。第二象限线从原点出发，沿Y轴正方向延伸至正无穷，与X轴负方向形成的区域。第三象限线从原点出发，沿X轴负方向延伸至负无穷，与Y轴负方向形成的区域。第四象限线从原点出发，沿Y轴负方向延伸至负无穷，与X轴正方向形成的区域。

当某一象限线被占用时，对应的二进制位为1，否则为0。例如，若第一、三象限线被占用，则编码为1010（二进制）。象限线编码采用四位二进制数表示，从高位到低位分别代表第一至第四象限。编码规则

通过象限线编码，可以快速判断空间站各部件之间的相对位置关系。编码应用在进行空间站姿态控制、轨道调整等操作时，可根据象限线编码制定相应的控制策略。象限线编码还可用于空间站内部设备布局的优化，提高空间利用率。

注意事项在实际应用中，需确保象限线编码的准确性与实时性，以避免误判或延误操作时机。对于复杂的空间站结构，可能需要采用更精细的编码方式来描述各部件之间的位置关系。

054.1航天器象限线

定义航天器象限线是指在空间站坐标系中，以航天器质心为原点，将空间划分为四个象限的虚拟线条。性质航天器象限线是相互垂直的，且每个象限的角度范围为90度。定义与性质

划分根据航天器象限线，可以将空间站周围的空间划分为四个象限，便于对航天器进行定位和方向判断。应用划分与应用在航天任务中，航天器象限线可用于指导航天器的飞行轨迹、姿态调整、对接操作等。0102

关系航天器象限线与空间站坐标系密切相关，坐标系为象限线提供了精确的度量标准和方向参考。转换在不同的坐标系之间，可以通过坐标变换公式将航天器象限线进行转换，以适应不同的任务需求。与坐标系的关联

在实际航天任务中，航天员或地面控制中心会根据航天器象限线来调整航天