星箭界面飞行环境遥测数据处理要求

ICS49.020

CCSV70

中华人民共和国国家标准

GB/T29077—2023

代替GB/T29077—2012

`

星箭界面飞行环境遥测数据处理要求

Launch-vehicle-to-spacecraftflightenvironmentstelemetrydataprocessing

requirement

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/T29077—2023

前言

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。

本文件代替GB/T29077—2012《星箭界面飞行环境遥测数据处理要求》，与GB/T29077—2012相

比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a）更改了对各类型参数的星箭界面飞行环境类型描述（见第4章“星箭界面飞行环境类型”；2012

年版的第4章“飞行环境类型”）；

b）更改了参数测量要求，明确了各类型参数的测点数量、测量方向、测点位置、量程、采样率及

低通滤波等要求（见第5.2节“测量要求”；2012年版的第5.2节“测量要求”）；

c）更改了数据处理要求，明确了各参数的处理要求，增加了对数据处理的谱类型、数据选取长度

的要求（见第6.2节“数据处理要求”；2012年版的第6.2节“数据处理要求”）；

d）更改了数据输出格式，根据数据处理要求增加了对各参数的输出要求，包括数据文件格式及单

位等（见第6.3节“数据输出格式”；2012年版的第6.2节“数据输出格式”）。

本文件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。

本文件起草单位：北京宇航系统工程研究所、上海宇航系统工程研究所、中国西安卫星测控中心。

本文件主要起草人：姜人伟、祁峰、曾耀祥、袁赫、王檑、王明杰、刘晖、高艺航、阚镭、王丹、

毛玉明、胡迪科、秦少飞、苟茹君。

III

GB/T29077—2023

引言

本标准属于中国航天国家标准体系。中国航天国家标准体系适用于航天领域国家标准的制修订和管

理，覆盖航天管理、航天技术、航天应用与服务三大领域，是指导航天器和运载火箭项目管理、工程研

制、航天发射服务、卫星在轨应用等活动的依据。

航天器的飞行环境测量是获取运载火箭飞行过程中过载、振动、冲击、噪声、温度、热流、压力等

力、热环境最有效、最直接的方法，是力、热环境设计验证的基础和依据。有效载荷界面的环境条件是

重要的星箭接口条件之一，星箭界面飞行环境测量的充分性、有效性，数据处理的合理性、正确性，对

航天器(上升段即火箭发射)飞行环境适应性分析具有重要意义。通过对飞行遥测参数的测量和数据处理

进行规范和统一，可以保证飞行测量结果的有效性和准确度，检验制定的环境条件的合理性，尤其对于

我国商用运载火箭的发射和国际合作具有重要作用。

IV

GB/T29077—2023

星箭界面飞行环境遥测数据处理要求

1范围

本文件规定了运载火箭(以下简称火箭)主动段飞行过程中星箭界面飞行环境类型、测量参数范围及

测量要求、数据处理和方法、分析报告等要求。

本文件适用于星箭界面飞行环境遥测结果数据处理和分析。

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。

ISO15862Spacesystems—Launch-vehicle-to-spacecraftflightenvironmentstelemetrydataprocessing

3术语和定义

ISO15862界定的术语和定义适用于本文件。

4星箭界面飞行环境类型

4.1准静态过载环境

准静态过载环境是指作用在火箭上的除重力外所有外力的合力所引起的星箭界面在0Hz~10Hz频率

范围内的加速度响应与重力加速度的比值。

4.2低频段正弦扫描振动环境

低频段正弦扫描振动环境是指由发动机推力变化、跨音速脉动压力、牵制释放、级间热分离内力释

放以及动力系统与推进剂输送系统耦合振动等引起的星箭界面结构在2Hz~100Hz频率范围内的加速度

响应。

4.3高频段随机振动环境

高频段随机振动环境是指由起飞段发动机喷流噪声、跨音速段气动噪声以及发动机机械振动等引起

的星箭界面结构在20Hz~2000Hz频率范围内的加速度响应。

4.4噪声环境

噪声环境是指由发动机喷流以及跨音速段气体脉动等引起的整流罩内在20Hz~10000Hz频率范围内

的声压变化。

4.5冲击环境

5

GB/T29077—2023

冲击环境是指由火工装置解锁、预应力释放及结构分离等引起的星箭界面结构在100Hz~10000Hz

频率范围内的瞬态加速度响应。

4.6稳态压力环境

稳态压力环境一般是指卫星等有效载荷在整流罩内及抛罩后经历的静压环境，一般该压力在

101325Pa到0Pa之间。

4.7热环境

飞行热环境是指整流罩内壁辐射热、罩内空气对流热、抛罩后的太阳辐射、地球反照、地球红外辐

射及宇宙空间低温环境等产生的热环境。

5测量参数范围及测量要求

5.1测量参数范围

测量参数范围应由火箭方和卫星方协调确定。除额外要求外，应包含下列测量参数并提供相应测量

结果：

a)过载；

b)正弦扫描振动；

c)随机振动；

d)噪声；

e)冲击；

f)稳态压力；

g)温度。

5.2测量要求

5.2.1过载

过载参数测量要求一般如下：

a)应至少布置1个三向过载参数测点，并明确过载参数的方向，一般为火箭坐标系轴、法、横三

方向；

b)过载参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面过载环境的典型位置处，并尽量布置

在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)过载参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)过载参数的采样率一般应不小于30Hz；

e)过载参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.2正弦扫描振动

a)应至少布置1个三向正弦扫描振动参数测点，并明确正弦扫描振动参数的方向，一般为火箭坐

标系轴、法、横三方向；

b)正弦扫描振动参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面正弦扫描振动环境的典型

位置处，并尽量布置在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)正弦扫描振动参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)正弦扫描振动参数的采样率一般应不小于300Hz；

e)正弦扫描振动参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

6

GB/T29077—2023

5.2.3随机振动

a)应至少布置1个三向随机振动参数测点，并明确随机振动参数的方向，一般为火箭坐标系轴、

法、横三方向；

b)随机振动参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面随机振动环境的典型位置处，并

尽量布置在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)随机振动参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)随机振动参数的采样率一般应不小于5120Hz；

e)随机振动参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.4噪声

a)应至少布置2个噪声参数测点，噪声参数为单向测量，一般指向；

b)噪声参数测点应布置于整流罩内具有代表性声场的位置，一般选取空间空旷、遮挡较少位置；

c)噪声参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)噪声参数的采样率一般应不小于25600Hz；

e)噪声参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.5冲击

a)应至少布置1个两向冲击参数测点，并明确冲击参数的方向，一般应包含冲击最大方向；

b)冲击参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面冲击环境的典型位置处，并尽量布置

在框架或桁条等结构刚度较大的位置，一般对于包带等线性分离装置冲击测点应距离星箭分离面50mm

左右，对于爆炸螺栓等点式分离装置冲击测点应在冲击源150mm附近；

c)冲击参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)冲击参数的采样率一般应不小于25600Hz；

e)冲击参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.6稳态压力

a)至少布置2个内压测点；1个测点安装于整流罩内壁，可反映起飞到抛罩时的整流罩内压力环境；

1个测点安装于卫星支架上，可反映起飞到抛罩、抛罩后到星箭分离时的压力环境；因条件限制只能安

装1个测点时，应保留后者；

b)稳态压力的量程一般应为0Pa~101325Pa；

c)稳态压力的采样率一般应不小于20Hz。

5.2.7温度

a)至少布置2个温度测点，1个测点测量整流罩内空间温度，1个测点测量星箭界面温度；

b)测量星箭界面的温度测点选择贴壁安装；不允许贴于星箭界面时，其位置应尽量靠近星箭界面；

c)温度的量程一般选为-60℃~200℃；

d)温度的采样率一般应不小于20Hz。

6数据处理和方法

6.1数据预处理程序

6.1.1数据质量检查

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GB/T29077—2023

时间历程遥测数据需要检查数据质量。若时间历程信号与参数物理过程实质不一致，该参数可视为

无效。遥测故障段需要标识出来，并且不予处理。

6.1.2过载、稳态压力和温度

因为过载、稳态压力和温度随时间变化缓慢，某一时刻信号的突然增大或减小应视为干扰信号，应

被剔除或根据相邻时刻信号的大小为该时刻信号做适当处理。

6.1.3正弦扫描振动、随机振动、噪声和冲击

a)通过时间历程曲线检查数据质量。通过信号振幅变化情况是否合理判断信号是否正常；

b)随机信号在某一时刻其瞬时值远远大于信号均方根值时称其为伪信号，应被剔除或根据其相邻

时刻信号的大小对伪信号做适当处理；

c)在对正弦扫描振动、随机振动、噪声和冲击参数进行快速傅里叶变换分析或冲击响应谱分析时

对应去除不应有的趋势项；

d)在对正弦扫描振动、随机振动、噪声参数处理时，若其信号平均值不为零时，应进行中心化处

理。

6.2数据处理要求

6.2.1过载

过载数据应包含起飞到星箭分离时刻的时间历程数据。

6.2.2正弦扫描振动

a)正弦扫描振动数据应包含起飞到星箭分离时刻的时间历程数据；

b)正弦扫描振动参数应将典型时段数据处理成傅立叶谱和放大因子Q为20的冲击响应谱；

c)正弦扫描振动数据处理长度一般选取1帧，每帧数据长度至少为1024点；

d)发射任务剖面中正弦扫描振动数据需要分析的典型时段一般包括：起飞、跨音速至最大动压段、

发动机启动及关机、结构分离和其他振动较大时段。

6.2.3随机振动

a)随机振动数据应包含起飞到星箭分离时刻的时间历程数据；

b)随机振动参数应将典型时段数据处理成傅立叶谱和功率谱密度；

c)随机振动数据处理长度一般选取8帧~16帧，每帧数据长度至少为1024点；

d)发射任务剖面中随机振动数据需要分析的典型时段一般包括：起飞、跨音速至最大动压段、发

动机启动及关机、发动机平稳工作段、结构分离和其他振动较大时段。

6.2.4噪声

a)噪声数据应包含点火起飞到整流罩分离时刻的时间历程数据；

b)噪声参数应将典型时段数据处理成1/3倍频程声压谱；

c)噪声数据处理长度一般选取16帧，每帧数据长度至少为2048点；

d)发射任务剖面中噪声数据需要分析的典型时段一般包括：点火起飞、跨音速至最大动压段。

6.2.5冲击

a)冲击数据应包含典型分离过程的时间历程数据；

b)冲击参数应将典型分离过程数据处理成放大因子Q为10的1/12倍频程冲击响应谱；

8

GB/T29077—2023

c)冲击数据处理长度一般应尽量覆盖整个分离过程，选取信号起始点应尽量接近零幅值，截止点

的量级应不大于最大量级的10%；

d)发射任务剖面中冲击数据需要分析的典型时段一般包括：级间分离、整流罩分离及星箭分离等

典型分离过程。

6.2.6稳态压力

稳态压力数据应包含从火箭起飞到星箭分离时刻的时间历程数据。

6.2.7温度

温度数据应包含从火箭起飞到星箭分离时刻的时间历程数据。

6.3数据输出格式

6.3.1过载

a)过载参数应包括时间历程数据文件；

b)数据文件第一列为时间、单位为秒（s），第二列为对应过载、无量纲。

6.3.2正弦扫描振动

a)正弦扫描振动参数应包括时间历程、傅立叶谱和冲击响应谱处理结果的数据文件；

b)时间历程数据文件第一列为时间、单位为秒（s）；第二列为对应加速度、单位为重力加速度

（g）；

c)傅立叶谱和冲击响应谱处理结果数据文件第一列为频率、单位为赫兹（Hz），第二列为对应

加速度谱值、单位为重力加速度（g）。

6.3.3随机振动

a)随机振动参数应包括时间历程、傅立叶谱和功率谱密度处理结果的数据文件；

b)时间历程数据文件第一列为时间、单位为秒（s）；第二列为对应加速度、单位为重力加速度

（g）；

c)傅立叶谱处理结果数据文件第一列为频率、单位为赫兹（Hz），第二列为对应加速度谱值、

单位为g；功率谱密度处理结果数据文件第一列为频率、单位为赫兹（Hz），第二列为对应功率谱密度

值、单位为g2/Hz。

6.3.4噪声

a)噪声参数应包括时间历程、1/3倍频程声压谱处理结果的数据文件；

b)时间历程数据文件第一列为时间、单位为秒（s）；第二列为对应声压、单位为帕（Pa）；

c)1/3倍频程声压谱处理结果数据文件第一列为频率、单位为赫兹（Hz），第二列为对应声压级、

单位为分贝（dB）。

6.3.5冲击

a)冲击参数应包括时间历程、1/12倍频程冲击响应谱处理结果的数据文件；

b)时间历程数据文件第一列为时间、单位为秒（s）；第二列为对应加速度、单位为重力加速度

（g）；

c)1/12倍频程冲击响应谱处理结果数据文件第一列为频率、单位为赫兹（Hz），第二列为对应加

速度谱值、单位为重力加速度（g）。

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GB/T29077—2023

6.3.6稳态压力

a)稳态压力参数应包括时间历程数据文件；

b)数据文件第一列为时间、单位为秒（s），第二列为对应稳态压力值、单位为帕（Pa）。

6.3.7温度

a)温度参数应包括时间历程数据文件；

b)数据文件第一列为时间、单位为秒（s），第二列为对应温度值、单位为摄氏度（℃）。

7飞行环境结果分析报告

7.1概述

火箭方提供的表格和曲线格式要求见6.3。

7.2过载

火箭方应证明飞行过程过载小于指定条件，并提供分析结果。

7.3低频振动

火箭方应进行飞行环境预示结果和卫星试验条件比较，证明飞行过程低频振动小于指定条件，并提

供分析结果。

7.4高频振动

火箭方应进行飞行环境预示结果和卫星试验条件比较，证明飞行过程高频振动小于指定条件，并提

供分析结果。

7.5声学噪声

火箭方应证明飞行过程噪声小于指定条件，并提供分析结果。

7.6冲击加速度

火箭方应进行飞行环境预示结果和卫星试验条件比较，证明飞行过程冲击加速度小于指定条件，并

提供分析结果。

7.7稳态压力

火箭方应证明飞行过程稳态压力小于指定条件，并提供分析结果。

7.8温度

火箭方应证明飞行过程温度小于指定条件，并提供分析结果。

10

GB/T29077—2023

目次

前言..........................................................................III

引言...........................................................................IV

1范围................................................................................5

2规范性引用文件......................................................................5

3术语和定义..........................................................................5

4星箭界面飞行环境类型................................................................5

4.1准静态过载环境..................................................................5

4.2低频段正弦扫描振动环境..........................................................5

4.3高频段随机振动环境..............................................................5

4.4噪声环境........................................................................5

4.5冲击环境........................................................................5

4.6稳态压力环境....................................................................6

4.7热环境..........................................................................6

5测量参数范围及测量要求..............................................................6

5.1测量参数范围....................................................................6

5.2测量要求........................................................................6

5.2.1过载........................................................................6

5.2.2正弦扫描振动................................................................6

5.2.3随机振动....................................................................7

5.2.4噪声........................................................................7

5.2.5冲击........................................................................7

5.2.6稳态压力....................................................................7

5.2.7温度........................................................................7

6数据处理和方法......................................................................7

6.1数据预处理程序..................................................................7

6.1.1数据质量检查................................................................7

6.1.2过载、稳态压力和温度........................................................8

6.1.3正弦扫描振动、随机振动、噪声和冲击..........................................8

6.2数据处理要求....................................................................8

6.2.1过载........................................................................8

6.2.2正弦扫描振动................................................................8

6.2.3随机振动....................................................................8

6.2.4噪声........................................................................8

6.2.5冲击........................................................................8

6.2.6稳态压力....................................................................9

6.2.7温度........................................................................9

6.3数据输出格式....................................................................9

6.3.1过载........................................................................9

6.3.2正弦扫描振动................................................................9

I

GB/T29077—2023

6.3.3随机振动....................................................................9

6.3.4噪声........................................................................9

6.3.5冲击........................................................................9

6.3.6稳态压力...................................................................10

6.3.7温度.......................................................................10

II

GB/T29077—2023

星箭界面飞行环境遥测数据处理要求

1范围

本文件规定了运载火箭(以下简称火箭)主动段飞行过程中星箭界面飞行环境类型、测量参数范围及

测量要求、数据处理和方法、分析报告等要求。

本文件适用于星箭界面飞行环境遥测结果数据处理和分析。

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。

ISO15862Spacesystems—Launch-vehicle-to-spacecraftflightenvironmentstelemetrydataprocessing

3术语和定义

ISO15862界定的术语和定义适用于本文件。

4星箭界面飞行环境类型

4.1准静态过载环境

准静态过载环境是指作用在火箭上的除重力外所有外力的合力所引起的星箭界面在0Hz~10Hz频率

范围内的加速度响应与重力加速度的比值。

4.2低频段正弦扫描振动环境

低频段正弦扫描振动环境是指由发动机推力变化、跨音速脉动压力、牵制释放、级间热分离内力释

放以及动力系统与推进剂输送系统耦合振动等引起的星箭界面结构在2Hz~100Hz频率范围内的加速度

响应。

4.3高频段随机振动环境

高频段随机振动环境是指由起飞段发动机喷流噪声、跨音速段气动噪声以及发动机机械振动等引起

的星箭界面结构在20Hz~2000Hz频率范围内的加速度响应。

4.4噪声环境

噪声环境是指由发动机喷流以及跨音速段气体脉动等引起的整流罩内在20Hz~10000Hz频率范围内

的声压变化。

4.5冲击环境

5

GB/T29077—2023

冲击环境是指由火工装置解锁、预应力释放及结构分离等引起的星箭界面结构在100Hz~10000Hz

频率范围内的瞬态加速度响应。

4.6稳态压力环境

稳态压力环境一般是指卫星等有效载荷在整流罩内及抛罩后经历的静压环境，一般该压力在

101325Pa到0Pa之间。

4.7热环境

飞行热环境是指整流罩内壁辐射热、罩内空气对流热、抛罩后的太阳辐射、地球反照、地球红外辐

射及宇宙空间低温环境等产生的热环境。

5测量参数范围及测量要求

5.1测量参数范围

测量参数范围应由火箭方和卫星方协调确定。除额外要求外，应包含下列测量参数并提供相应测量

结果：

a)过载；

b)正弦扫描振动；

c)随机振动；

d)噪声；

e)冲击；

f)稳态压力；

g)温度。

5.2测量要求

5.2.1过载

过载参数测量要求一般如下：

a)应至少布置1个三向过载参数测点，并明确过载参数的方向，一般为火箭坐标系轴、法、横三

方向；

b)过载参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面过载环境的典型位置处，并尽量布置

在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)过载参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)过载参数的采样率一般应不小于30Hz；

e)过载参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.2正弦扫描振动

a)应至少布置1个三向正弦扫描振动参数测点，并明确正弦扫描振动参数的方向，一般为火箭坐

标系轴、法、横三方向；

b)正弦扫描振动参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面正弦扫描振动环境的典型

位置处，并尽量布置在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)正弦扫描振动参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)正弦扫描振动参数的采样率一般应不小于300Hz；

e)正弦扫描振动参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

6

GB/T29077—2023

5.2.3随机振动

a)应至少布置1个三向随机振动参数测点，并明确随机振动参数的方向，一般为火箭坐标系轴、

法、横三方向；

b)随机振动参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面随机振动环境的典型位置处，并

尽量布置在框架或桁条等结构刚度较大的位置；

c)随机振动参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)随机振动参数的采样率一般应不小于5120Hz；

e)随机振动参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.4噪声

a)应至少布置2个噪声参数测点，噪声参数为单向测量，一般指向；

b)噪声参数测点应布置于整流罩内具有代表性声场的位置，一般选取空间空旷、遮挡较少位置；

c)噪声参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)噪声参数的采样率一般应不小于25600Hz；

e)噪声参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.5冲击

a)应至少布置1个两向冲击参数测点，并明确冲击参数的方向，一般应包含冲击最大方向；

b)冲击参数测点应布置在靠近星箭界面且能够反映星箭界面冲击环境的典型位置处，并尽量布置

在框架或桁条等结构刚度较大的位置，一般对于包带等线性分离装置冲击测点应距离星箭分离面50mm

左右，对于爆炸螺栓等点式分离装置冲击测点应在冲击源150mm附近；

c)冲击参数的量程一般应为最大估计值的+3dB左右；

d)冲击参数的采样率一般应不小于25600Hz；

e)冲击参数在采样之前应先进行低通滤波，抑制频率混叠。

5.2.6稳态压力

a)至少布置2个内压测