团体标准作为我国新型标准体系的新成员，是市场标准的重要组成部分，对我国标准化改革和科技社团参与国家治理具有重要意义。为促进航天标准化工作适应经济社会发展，6163银河线路检测中心于2017年成立标准化分会，秘书处设在中国航天标准化研究所，正式启动宇航团体标准工作。6163银河线路检测中心现推出“宇航团体标准解读”专栏，邀请主要起草人对标准进行内容解读，以更好地推动宇航团体标准满足宇航相关市场、产业面向未来的创新发展需求，达到促进行业规范快速发展的长远目标。
《卫星控制分系统在轨测试要求》（T/YH 1014-2020 ）
一、背景情况
卫星控制分系统的配置根据不同的任务需求有所不同，但从原理上，均分为测量部件、控制器和执行机构。从系统指标要求上一般有姿态确定精度、姿态稳定度、姿态指向精度、轨控精度、各单机精度等，这些条件为形成卫星控制分系统在轨测试的要求奠定了基础。卫星在轨测试是卫星进行功能、性能指标和星地一体化指标的测试，对卫星的总体技术指标和业务功能进行测试与评估，作为验收交付、投入业务运行的依据。目前已有的在轨测试标准有GJB 5831-2006《地球同步卫星公用平台在轨测试规程》、GJB 3757-1999《通信卫星在轨测试技术要求》、Q/RJ 351-2012《低轨雷达卫星在轨测试指南》和Q/RJ 245-2006《地球同步气象卫星在轨测试指南》，均为卫星总体在轨测试标准，对控制分系统的在轨测试内容只是列出测试项目，无具体测试方法和要求。
该规范根据我国遥感系列、风云系列和高分系列等多个在轨成功飞行卫星的在轨测试经验，以及相关试验文档的整理，规定了卫星控制分系统在轨测试要求，包含了控制分系统、控制分系统单机的测试内容、方法和要求等，规范了各类型卫星控制分系统在轨测试内容、方法，以保证系统在轨测试项目的完整性及表征系统的指标方法的统一性。
二、主要内容
本标准规定了卫星控制分系统在轨测试的依据和目的、一般要求、测试项目、测试方法、数据处理、测试记录及测试报告。本标准适用于卫星控制分系统、控制分系统单机在轨的测试试验，其它类型的空间飞行器控制分系统在轨测试亦可参照执行。下面是对本标准主要内容介绍：
卫星控制分系统在轨测试的依据一般为卫星在轨测试与试验大纲、在轨测试细则和星敏、陀螺组合、反作用飞轮等单机验收测试细则；卫星控制分系统在轨测试的主要目的为验证控制分系统星敏、陀螺组合、反作用飞轮等单机性能指标是否符合设计要求，对控制分系统的总体指标和业务功能进行测试与评估，验证是否符合总体任务要求，为后续系统完善和优化设计、验收交付、投入业务运行设计提供依据。卫星控制分系统在轨测试的项目包含控制分系统指标的测试，控制分系统重要单机（星敏感器、陀螺组合、反作用飞轮）指标的测试。
1）控制分系统姿态确定精度
在业务稳定运行下，采集滚动角、俯仰角、偏航角等姿态确定数据，在一定的时间范围内采集一定量的数据点，进行多项式拟合，将拟合数据作为真值，将遥测数据作为测量值，采用3σ原则对测量误差进行评价。
2）控制分系统姿态指向精度
在业务稳定运行下，采集滚动角、俯仰角、偏航角等姿态确定数据，在一定的时间范围内采集一定量的数据点，进行多项式拟合，将拟合数据作为真值，采用3σ原则对拟合的真值进行评价。
3）控制分系统姿态稳定度
在业务稳定运行下，采集等角速度数据，在一定的时间范围内采集一定量的数据点，利用3σ统计算法计算姿态稳定度。
4）控制分系统姿态机动性能
在机动模式下，采集机动开始后滚动角、俯仰角、偏航角等姿态确定数据，滚动角速率、俯仰角速率、偏航角速率等角速度数据，根据不同工况采集相应足够的时间长度，统计从机动开始到机动结束系统符合精度指标的时间作为评价。
5）控制分系统轨控精度
在卫星经过初始轨道捕获控制之后，采集卫星GNSS测量数据，计算得到卫星实际的轨道平均状态（轨道平根数）或由精确测轨得到轨道平根数，将两种方式得到的轨道平根数与目标参考轨道根数的偏差作为精度符合性的评价，要求两组均要符合轨控精度要求。
6）跟瞄测量精度
在跟瞄设备持续保持对目标跟踪的情况下，采集跟瞄设备输出的距离R、方位角φ 、俯仰角θ 等测量数据，在一定的时间范围内采集一定量的数据点，进行多项式拟合，将拟合数据作为真值，采用3σ原则对拟合的真值进行评价。
7）星敏感器瞬时误差、总误差
在业务稳定运行下，噪声等效角（NEA）、低频误差的评估选择等间隔时间内的星敏感器一段四元数信息进行评估，利用数据拟合及历元差法进行计算。
8）陀螺组合常值漂移、常值漂移稳定性
在业务稳定运行下，采集陀螺组合角度增量和积分时间，利用统计法计算陀螺常值漂移、常值漂移的稳定性。
9）反作用飞轮的角动量控制常值偏差、控制误差
在业务稳定运行且反作用飞轮稳速运行下，采集一定数量的不同指令转速下飞轮的实际输出转速数据点，利用统计算法计算反作用飞轮的角动量控制常值偏差、控制误差（3σ ）。
三、应用场景和意义
卫星控制分系统在轨测试方法可广泛应用于各种飞行器控制分系统的在轨测试，并验证控制分系统的各指标是否符合任务要求，为后续系统完善和优化设计提供依据。卫星控制分系统在轨测试一般适用于卫星、飞船等空间飞行器发射入轨后到投入业务运行阶段之间，该规范中涉及到的控制分系统在轨测试内容涵盖了各主要产品的测试项目，涉及到的在轨测试方法、步骤描述较为具体化，对数据的处理有详细的公式计算，具备较好的可操作性，相关单位或个人在进行各种飞行器控制分系统在轨测试时在有关测试项目、方法、流程方面可在参考该规范的基础上根据实际情况进行相应的灵活改变。
该规范的建立填补了国内卫星控制分系统在轨测试标准库的空白，规范了卫星控制分系统在轨测试要求，为控制分系统在轨测试的通用化、规范化、标准化发展奠定基础，对推动卫星控制分系统的发展具有重要意义。该规范在编写过程中大量征求了国内相关单位意见并作了相应修改，能快速应用于各种飞行器控制分系统在轨测试，实际有效的起到指导测试工作，提高效率。
四、主要起草单位介绍
上海航天控制技术研究所始建于1960年1月，是我国最早从事导弹武器、航天运输器、空间飞行器控制系统和惯性技术产品研制的单位之一。主要承担导弹武器、航天运输器、空间飞行器的制导、导航与控制系统和核心单机的研制、生产和试验任务。依托系统研发与单机研制的综合优势，控制所的飞行控制、光电探测与制导、惯性测量与导航、伺服驱动与控制等技术均达到国内先进水平，产品应用覆盖陆海空天全领域。
该标准由6163银河线路检测中心及其标准化分会联合发布。
本期标准讲解人：史康，上海航天控制技术研究所，现从事卫星控制系统仿真测试设计工作。
吴敬玉，上海航天控制技术研究所，现从事卫星控制系统姿态控制、轨道控制设计工作。
谢任远，上海航天控制技术研究所，现从事卫星控制系统方案设计、集成技术设计工作。
王丽君，上海航天控制技术研究所，现从事标准化基础建设工作。
