ICS49.020 CCS V 70 中华人民共和国国家标准 GB/T42042—2022 空间站坐标系 Space station coordinate system 2022-10-12实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T42042—2022 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 象限线及编码 4.1 航天器象限线 4.2 坐标系编码 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 5.7 其他坐标系 坐标系转换 6 附录A（规范性）空间站坐标系转换 33 参考文献 38 GB/T42042—2022 前言 本文件按照GB/T1.12020《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。 本文件主要起草人：苏亮、刁常垫、金玮玮、朱光辰、张娇、周强、王昊、赵、王羽白、王威、高辉、 游进、苏南、张鹏、周奉香、赵辉、朱欣、王友渔、阴丽娜、孙小珠、李立春、楼俏、赵振昊 GB/T42042—2022 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 规范性引用文件 2 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，其与天和核心舱、间天实验舱、梦天实验舱圆柱舱体的对称轴 重合。 1）天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱是由中国载人航天工程办公室提供的商品名 1 GB/T42042—2022 舱体对称纵轴 节点舱 象限线 V象限线 II象限线 1象限线 资源舱 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I、Ⅱ、Ⅱ、 IV。各象限间隔90°在轨三轴稳定对地飞行时I象限线对地。 山象限线 舱体对称纵轨 IV象限线一 Ⅱ象限线心 1象限线 资源舱 图2问天实验舱象限线图 4.1.3梦天实验舱象限线 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。 2 GB/T42042-—2022 Ⅱ象限线 舱体对称纵轴 I象限线 I1象限线 1象限线 资源舱 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 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； 2) 节点舱I、I、IV象限对接机构，编号分别为1、2、4； 3) 后端通道对接机构，编号为5。 空间站坐标系定义 5 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、节点舱象限对接口，以及节点舱Ⅱ象限停泊 口、节点舱IV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。 3 GB/T42042—2022 节点舱象限 后端通道对接口 节点舱V象限停泊口 停消口 节点舱轴向对接 节点舱「象限对接口 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 可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。 4 GB/T42042—2022 5.3.3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V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。 5 GB/T42042—2022 下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号；第二个字d代 下标第一个字0代表天和核心舱舱段编号；第二个字×代 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 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 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。 太阳翼及驱动机构；第三个字代表太阳翼安装象限 表本体几何，b代表本体质心，e代表本体控制 对接机构，m代表对接面，x代表机械臂 说明 代表对接机构 表机械臂 天和核心舱 问天实验舱 所属舱段 坐标系分类及编码 OomXomYomZom zxoxo Oos X os, Yos; Z osj Ooe Xoe Yon Zo PzxP"XP OmXnYibZ1b OmX.mYimZtm POZPOXPXPO "Z"x"X"0 OoxXoYoxZox OrXieYieZe OixXiYiZix 坐标系代号 - 表 天和核心舱对接机构安装面坐标系 天和核心舱第V象限太阳翼坐标系 问天实验舱对接机构安装面坐标系 天和核心舱第ⅡI象限太阳翼坐标系 天和核心舱机械臂安装坐标系 问天实验舱机械臂安装坐标系 天和核心舱本体质心坐标系 问天实验舱本体质心坐标系 问天实验舱本体控制坐标系 天和核心舱本体几何坐标系 天和核心舱本体控制坐标系 问天实验舱本体几何坐标系 问天实验舱对接面坐标系 天和核心舱对接面坐标系 坐标系名称 编码 101 = 115 116 201 202 203 204 103 205 102 111 206 01 105 坐标系分类 天和核心舱 问天实验舱 坐标系 坐标系 序号 6