航天器磁性评估和控制方法-编制说明

国家标准编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本标准为国标委下达的[关于下达2023年度第一批国家标准制定计划安排的通知]国

标委发【2022】39号国家标准计划项目之一，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；分技术委员会（SAC/TC425）执行，由上海卫星装备研究

所负责起草。

计划号：20221181-T-469；

计划标准名称：《航天器磁性评估和控制方法》；

计划编制周期：2023年1月～2023年12月；

计划采标程度：无。

1.2制定背景

航天器总体设计时，必须考虑由于航天器磁特性和轨道磁场相互作用而产生的磁干

扰力矩；某些探测地球或行星际磁场科学试验类航天器，为防止其自身磁场干扰器载磁

强计等磁敏感单机功能，也须对航天器进行磁性设计和控制。在方案设计阶段对航天器

磁性进行设计评估、分类控制，掌握单机、系统和整器磁性特点及相互之间关系；并对

航天器磁性进行测试和评估，考核设计和控制措施的合理性、评估测试结果的有效性，

以满足航天器在轨磁性指标设计要求。

美国NASA及德国IABG都有较完善的航天器磁性评估和控制标准，对航天器磁场、磁

矩进行系统设计、测试和控制。NASASP8017、SP8018、SP8037设计与试验规范文件已

完成数百种型号航天器磁性设计、测试和评估任务，并继续规范和指导后续各类航天器

的磁性设计、测试和控制任务。

国内航天五院编制了航天行业标准“航天器组件空间环境试验方法--磁试验”

（QJ20422）、国际标准《航天系统—磁试验》（ISO21492）、并对国军标“航天器磁设

计与磁试验”（GJB7679/2012）进行了修订（修订版尚未正式颁布）；航天八院编制了

国军标“航天器磁设计与磁试验”（GJB7679/2012）和国家标准“航天器磁性评估和控

制”（GB32307/2015）。目前，国内航天、中电、中科院、商业航天公司、高校及相关

航天产品研制单位基本参照上述标准开展航天器磁设计、磁测试工作。

1

随着国内航天器数量快速增长、研制流程缩短及可靠性要求提高。非常规类航天器

（如大电流、高功耗遥感类、严净化高光谱类、大量级磁矩动能类、大尺寸火箭末子级

类等）的立项研制和生产；对航天器磁性设计、测试和评估提出了新的要求，有必要对

原国家标准《航天器磁性评估和控制方法》（GB32307/2015）进行修订。针对不同尺度、

不同功能航天器，在①航天器尺度、磁性分布特征、测试布局、计算方法等因素与测试

误差之间关系；②航天器磁测试精度评估；③非常规类航天器磁测试方法、磁矩标定技

术等方面作进一步补充、扩展和完善；以适应各种型号航天器磁性设计、测试工作顺利

开展，对于因星制宜、多快好省、有效控制航天器磁性具有积极指导意义。

1.3起草过程

1）成立标准起草组

标准计划下达后，全国宇航标委会成立标准起草组，由牵头负责，标准编写过程中

按需补充有关单位和人员。组成及任务分工如下。

起草单位主要包括：上海卫星装备研究所、、。

起草人员主要包括：吴卫权、方宝东、彭光东、肖琦、陶晶亮、王浩、孙晓春、许

冬彦、宗娟、王韬、周雪琴。

任务分工为：吴卫权、方宝东、彭光东、肖琦、陶晶亮负责标准内容大纲制定、资

料收集分析、技术参数的确定以及标准条款的编写等工作。王浩、孙晓春、许冬彦、宗

娟、王韬、周雪琴主要负责意见收集整理、标准化格式、国内外相关技术与标准资料翻

译研究以及企业生产实践等工作。

2）起草阶段

2023年1～2月，编制组在充分调研和查阅国内外相关标准、资料基础上，统一标准

编制原则，明确须增补的章节条目和主要技术内容、完成了标准草案稿编写；

2023年3月，在草案稿基础上进一步修改完善后形成征求意见稿。

3）征求意见阶段

还未开展。

2国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

2.1标准编制原则

本标准按照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》的规定编写，紧密结合工程任务实践，注重标准的科学性、适用性和可操作性。

2.2主要内容及其确定依据

2

2.2.1标准化对象和适用范围

本标准的标准化对象各类航天器。

标准使用方主要包括从事航天器设计、研制、生产、试验的企事业单位和民用商业

航天公司，其他类似磁场、磁矩设计、测试和评估需求的单位机构也可参照执行。

本标准主要适用于航天器整器、系统及单机部组件的磁性评估和磁性控制。

本标准的ICS国际分类号为，CCS国内分类号为。

2.2.2标准正文结构

本标准正文结构包括：前言、1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.正文

内容；5.附录；6.参考文献。

把内容大纲放在这。

2.2.3标准主要技术内容的确定依据

本次标准编制主要在旧版基础上进行修订,更改了原版本第章节“航天器磁

性控制”b)中有关布线技术内容、增加了第12章节“航天器磁性测试误差因素及精度评

估”、附录D“航天器磁矩量级与尺度大小分类”、附录H“近场分析法中几种特殊的磁

传感器测试布局方法”、附录I“磁测试中铁磁类工装设备磁矩标定方法”、附录J“航

天器通用产品电机磁屏蔽前后磁场磁矩数据”等条目技术内容。上述更改及增加的内容

均为近年来型号研制过程中创新技术成果，相关数据和结论都通过了大量试验和验证、

并得到型号成功应用。

需要特别说明的是，在标准起草阶段，个别型号相关设计师提出：与主动磁控执行

部件磁力矩器磁矩量级相比、旧标准“航天器磁性控制要求分类”章节中，航天器本体

磁性控制要求可否放宽的建议？为此在本标准起草中，编制组就该建议征求了航天八院

相关型号总师、控制所（803所）多个型号姿控系统主任设计师意见。得到的反馈意见和

结论是：“航天器剩磁矩指标不能放宽，剩磁矩的影响不是简单考虑磁力矩控制能力就

可以的；剩磁矩特别是非常值项会直接作用在星体上，对卫星（特别是中低轨卫星）姿

态控制精度产生影响，对于高精度观测卫星和一些惯量比较小的卫星，影响还是很大的。

同时表示，卫星总体目前剩磁矩的评估已经比较粗糙了；且现有姿控系统中磁矩指标均

已定型和成功应用,建议维持原标准中磁矩控制分类及技术指标要求”。编制组采纳了该

结论意见，维持该章节技术内容不变。

原标准中其他未变动的技术内容，其确定依据不再作特别解释和说明。

3

2.2.4修订前后技术内容的对比（修订国家标准适用）

与旧版（GB32307/2015）相比，本次修订版主要更改了航天器磁性控制章节中“布

线技术”内容（见b）章节），2015年版的章节；删除了航天器磁性测

试章节中“航天器磁性测量影响因素”内容（见11章节），2015年版的10.3章节；增加

了“规范性引用文件”、“航天器磁性测试误差因素及精度评估”、“航天器磁矩量级

与尺度大小分类”、“近场分析法中几种特殊的磁传感器测试布局方法”、“磁测试中

铁磁类工装设备磁矩标定方法”、“航天器通用产品电机磁屏蔽前后磁场磁矩数据”六

个条目技术内容（见2章节、12章节、附录D、附录H、附录I、附录J）。

3试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效

益

标准中新增采用的设计、测试、计算和评估技术方法已在多个航天器型号上得到充分

验证和成功应用，取得了良好的经济、社会和生态效益。

4与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、样机的有关

数据对比情况

经最新查询，NASASP8017、SP8018、SP-8037的文件版本目前仍在延用没有新的版

本替代。常规测试方法中，NASA采用直接力矩测试法和间接磁场作图法对中小型航天器

及其部件进行磁测试，验证设计的合理性。从NASA现有的数据统计分析，两种测试方法

的精度均达到5%以内，同时在地面对航天器及其部组件进行充退磁、磁补偿、磁干扰等

试验，以减少、控制航天器磁性。未查到NASA大型类航天器相关磁设计、测试及评估技

术数据信息。国内采用的常规近场测试方法，中小型航天器测试精度与NASA相当；中大

型及以上类航天器测试精度和评估为本次标准新增内容。航天器经充退磁、磁补偿、磁

干扰等试验评估后，磁性设计、控制效率与NASA相当。

5以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明

未采用国际标准的原因

本标准为自主制定项目，标准未引用国际或国外标准。

国际标准ISO21494《航天系统-磁试验》仅适用用于航天器系统部组件的磁测试，

未涉及整器级磁设计、测试和评估技术内容。

6与有关法律、行政法规及相关标准的关系

本标准符合国家现行方针政策，与法律、法规和强制性国家标准不存在抵触之处，

与相关标准协调。

4

7重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在编制过程中无重大分歧意见。

8涉及专利的有关说明

本标准不涉及专利。

9实施国家标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施日期的建议等措施

建议

建议本标准发布后，颁布之日即实施。同时在标准实施中及时在行业内及相关单位

开展标准的宣贯，使相关单位能够学习并应用本标准，并结合实际应用需求贯彻实施标

准。

10其他应当说明的事项

10.1标准名称的调整

本标准不涉及。

10.2采标程度的调整

本标准不涉及。

参考文献

[1]谷超豪.数学物理方程[M]：高等教育出版社，2002

[2]郭硕鸿.电动力学[M]：高等教育出版社，1997

[3]钱伯初.量子力学[M]：电子工业出版社，1993

[4]赵凯华、陈熙.电磁学（上、下）[M]：高等教育出版社，1985

[5]黄圳圭.航天器姿态动力学[M]：国防科技大学出版社，1997

[6]温秉权.金属材料手册[M]：电子工业出版社，2009

[7]何世禹、杨德庄.空间材料手册（空间环境物理状态）[M]：中国宇航出版社，2012

[8]周正伐.航天可靠性工程[M]：中国宇航出版社，2007

[9]贾乃华.宇航物理[M]：北京科学出版社，1990

[10]都亨等.低轨道航天器空间环境手册[M]：北京国防工业出版社，1996

[11]黄本诚、童靖.空间环境工程学[M]：中国科学技术出版社，2010

[12]GB3102.5-1993电学和磁学的量和单位

[13]NASATM-4322PDEC11041991MonitoringSpacecraftExposuretoMagnetic

Fields

[14]NASATM-4322PDED12071991MagneticDesignControlforScience

Instruments

[15]NASATM-4322PDED12201991DemagnetizationofFerrommagneticParts

[16]NASATM-4322PDED12451991MagneticDipoleAllocation

[17]Anon:MagneticFields-EarthandExtraterrestrialNASA-SP8017

5

[18]Anon:SpacecraftMagneticTorquesNASA-SP8018

[19]Anon:AssessmentandControlofSpacecraftMagneticFieldsNASA-SP8037

[20]Droll,P.w.andiufer,E.J:MagneticPropertiesofSelectedSpacecraft

Materials.

[21]MarioH.AcunaTheDesignAndTestofMagneticallyCleanSpaccraft–a

PracticalGuide.GoddardSpaceFlightCenterGreenbelt,MD20771.

[22]Anon:MagneticMomentDesignGuidelines.Rev.ReportWDL/MACS-TN110A,WDL

DivphilcoCorp.

[23]Moskowitz,R.andLynch,R:MagnetostaticMeasurementofSpacecraftMagnetic

DipoleMomentIEEETrans.Aerospace,Vol.2,no22.

[24]W.L.Eichhorn.MagneticDipoleMomentDeterminationbyNear-Field

Analysis.NASATND-6685.

[25]Iufer,E.J:MagneticTestFacilitiesatAmesResearchCenterand

Malibu.Proc.MagneticsWorkshop,PP.215-255.

6

国家标准编制说明

《航天器磁性评估和控制方法》

征求意见稿

全国宇航标委会

2023年3月

国家标准编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本标准为国标委下达的[关于下达2023年度第一批国家标准制定计划安排的通知]国

标委发【2022】39号国家标准计划项目之一，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；分技术委员会（SAC/TC425）执行，由上海卫星装备研究

所负责起草。

计划号：20221181-T-469；

计划标准名称：《航天器磁性评估和控制方法》；

计划编制周期：2023年1月～2023年12月；

计划采标程度：无。

1.2制定背景

航天器总体设计时，必须考虑由于航天器磁特性和轨道磁场相互作用而产生的磁干

扰力矩；某些探测地球或行星际磁场科学试验类航天器，为防止其自身磁场干扰器载磁

强计等磁敏感单机功能，也须对航天器进行磁性设计和控制。在方案设计阶段对航天器

磁性进行设计评估、分类控制，掌握单机、系统和整器磁性特点及相互之间关系；并对

航天器磁性进行测试和评估，考核设计和控制措施的合理性、评估测试结果的有效性，

以满足航天器在轨磁性指标设计要求。

美国NASA及德国IABG都有较完善的航天器磁性评估和控制标准，对航天器磁场、磁

矩进行系统设计、测试和控制。NASASP8017、SP8018、SP8037设计与试验规范文件已

完成数百种型号航天器磁性设计、测试和评估任务，并继续规范和指导后续各类航天器

的磁性设计、测试和控制任务。

国内航天五院编制了航天行业标准“航天器组件空间环境试验方法--磁试验”

（QJ20422）、国际标准《航天系统—磁试验》（ISO21492）、并对国军标“航天器磁设

计与磁试验”（GJB7679/2012）进行了修订（修订版尚未正式颁布）；航天八院编制了

国军标“航天器磁设计与磁试验”（GJB7679/2012）和国家标准“航天器磁性评估和控

制”（GB32307/2015）。目前，国内航天、中电、中科院、商业航天公司、高校及相关

航天产品研制单位基本参照上述标准开展航天器磁设计、磁测试工作。

1

随着国内航天器数量快速增长、研制流程缩短及可靠性要求提高。非常规类航天器

（如大电流、高功耗遥感类、严净化高光谱类、大量级磁矩动能类、大尺寸火箭末子级

类等）的立项研制和生产；对航天器磁性设计、测试和评估提出了新的要求，有必要对

原国家标准《航天器磁性评估和控制方法》（GB32307/2015）进行修订。针对不同尺度、

不同功能航天器，在①航天器尺度、磁性分布特征、测试布局、计算方法等因素与测试

误差之间关系；②航天器磁测试精度评估；③非常规类航天器磁测试方法、磁矩标定技

术等方面作进一步补充、扩展和完善；以适应各种型号航天器磁性设计、测试工作顺利

开展，对于因星制宜、多快好省、有效控制航天器磁性具有积极指导意义。

1.3起草过程

1）成立标准起草组

标准计划下达后，全国宇航标委会成立标准起草组，由牵头负责，标准编写过程中

按需补充有关单位和人员。组成及任务分工如下。

起草单位主要包括：上海卫星装备研究所、、。

起草人员主要包括：吴卫权、方宝东、彭光东、肖琦、陶晶亮、王浩、孙晓春、许

冬彦、宗娟、王韬、周雪琴。

任务分工为：吴卫权、方宝东、彭光东、肖琦、陶晶亮负责标准内容大纲制定、资

料收集分析、技术参数的确定以及标准条款的编写等工作。王浩、孙晓春、许冬彦、宗

娟、王韬、周雪琴主要负责意见收集整理、标准化格式、国内外相关技术与标准资料翻

译研究以及企业生产实践等工作。

2）起草阶段

2023年1～2月，编制组在充分调研和查阅国内外相关标准、资料基础上，统一标准

编制原则，明确须增补的章节条目和主要技术内容、完成了标准草案稿编写；

2023年3月，在草案稿基础上进一步修改完善后形成征求意见稿。

3）征求意见阶段

还未开展。

2国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

2.1标准编制原则

本标准按照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》的规定编写，紧密结合工程任务实践，注重标准的科学性、适用性和可操作性。

2.2主要内容及其确定依据

2

2.2.1标准化对象和适用范围

本标准的标准化对象各类航天器。

标准使用方主要包括从事航天器设计、研制、生产、试验的企事业单位和民用商业

航天公司，其他类似磁场、磁矩设计、测试和评估需求的单位机构也可参照执行。

本标准主要适用于航天器整器、系统及单机部组件的磁性评估和磁性控制。

本标准的ICS国际分类号为，CCS国内分类号为。

2.2.2标准正文结构

本标准正文结构包括：前言、1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.正文

内容；5.附录；6.参考文献。

把内容大纲放在这。

2.2.3标准主要技术内容的确定依据

本次标准编制主要在旧版基础上进行修订,更改了原版本第章节“航天器磁

性控制”b)中有关布线技术内容、增加了第12章节“航天器磁性测试误差因素及精度评

估”、附录D“航天器磁矩量级与尺度大小分类”、附录H“近场分析法中几种特殊的磁

传感器测试布局方法”、附录I“磁测试中铁磁类工装设备磁矩标定方法”、附录J“航

天器通用产品电机磁屏蔽前后磁场磁矩数据”等条目技术内容。上述更改及增加的内容

均为近年来型号研制过程中创新技术成果，相关数据和结论都通过了大量试验和验证、

并得到型号成功应用。

需要特别说明的是，在标准起草阶段，个别型号相关设计师提出：与主动磁控执行

部件磁力矩器磁矩量级相比、旧标准“航天器磁性控制要求分类”章节中，航天器本体

磁性控制要求可否放宽的建议？为此在本标准起草中，编制组就该建议征求了航天八院

相关型号总师、控制所（803所）多个型号姿控系统主任设计师意见。得到的反馈意见和

结论是：“航天器剩磁矩指标不能放宽，剩磁矩的影响不是简单考虑磁力矩控制能力就

可以的；剩磁矩特别是非常值项会直接作用在星体上，对卫星（特别是中低轨卫星）姿

态控制精度产生影响，对于高精度观测卫星和一些惯量比较小的卫星，影响还是很大的。

同时表示，卫星总体目前剩磁矩的评估已经比较粗糙了；且现有姿控系统中磁矩指标均

已定型和成功应用,建议维持原标准中磁矩控制分类及技术指标要求”。编制组采纳了该

结论意见，维持该章节技术内容不变。

原标准中其他未变动的技术内容，其确定依据不再作特别解释和说明。

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2.2.4修订前后技术内容的对比（修订国家标准适用）