空间碎片环境工程模型-编制说明.pdf

国家标准编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本标准是国标委发[2024]18号下达的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，全国宇航技术及其应用标准化技术委

员会空间碎片分技术委员会（SAC/TC425/SC5）执行，哈尔滨工业大学牵头起草。

计划号T-469。

计划名称：空间碎片环境工程模型。

计划周期：2024年4月～2025年8月。

计划采标程度：无。

1.2制定背景

自1957年10月4日前苏联发射第一颗人造地球卫星Sputnik-1以来，人类航天活动日

益频繁，几乎每次活动都会或多或少地产生一定数量的空间碎片。截止到2023年2月，美

国空间监视网络（SSN）编目的在轨物体近2.7万个，其中编目碎片约有1.6万个。目前编

目物体仅包含低轨大于5cm、高轨大于10cm尺寸的物体，而厘米级及尺寸更小的碎片目前

无法被编目监测，对太空资产，尤其是无防护结构的卫星带来巨大的潜在威胁。

空间碎片环境工程模型是描述空间碎片通量和空间密度随碎片尺寸、位置、时间和

速度等参数变化的规律的数学模型，可用于空间碎片撞击航天器的风险评估以及航天器

防护设计、任务风险评估等工作。

目前在空间碎片环境工程模型研究领域，美国、欧空局、俄罗斯位居世界先进水平。

这些国家先后开展多种探测方案，获得大量空间碎片探测数据；进行多次地面模拟试验，

建立了空间碎片源模型。在此基础上经过多年的努力，已经建立了一批工程模型，例如：

美国NASA的ORDEM系列、欧空局的MASTER系列、俄罗斯的SDPA系列，为BUMPER、

ESABASE/Debris及我国的MODRAS、MODAOST、S3DE等风险评估软件提供基础数据源，在航

天活动中起到重要作用。国内目前也积累了相关的建模经验，哈尔滨工业大学建立了

SDEEM系列模型。

为了获得为空间碎片环境数据实施过程的统一、科学的认知，需要建立一套空间碎

片环境工程模型的实施标准，为后续应用分析工作奠定技术基础。目前国内与空间碎片

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环境相关的标准有GB/T34513-2017《空间碎片减缓要求》等，尚无相应空间碎片环境工

程模型标准。

本标准规定了空间碎片环境工程模型的实施过程，并对空间碎片环境工程模型输入

与输出进行了说明，易于空间碎片环境工程模型推广应用，以支撑后续航天器风险评估、

防护设计。

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：哈尔滨工业大学、中国民航大学。

起草人员主要包括：迟润强、曹武雄、胡迪奇、刘瑜妍、王东方、庞宝君。

任务分工为：迟润强、曹武雄、胡迪奇、刘瑜妍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。王东方、庞宝君主要负责意见收集

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）20起草阶段

2024年6月，起草组在充分调研国内外技术和标准现状基础上，形成标准征求意见稿

（一稿）。

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、操作性和

协调性。

a）科学性原则

本标准通过总结国内外在空间碎片环境工程模型建模领域的研究成果，以及相关专

业领域国内外的发展动向，参考了相关领域文献，结合国内航天器空间碎片撞击风险评

估和防护设计的需要而编制。

b）适用性原则

本标准适用于在空间碎片和微流星体环境下航天器风险评估、防护结构设计等工作

中的空间碎片环境工程模型的实施与应用，符合国内对于在相关工程应用分析方面对空

间碎片环境工程模型的实施指导需求。

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c）可操作性原则

本标准充分考虑了在空间碎片环境工程模型使用人员或单位的需求，规范了空间碎

片环境工程模型的实施过程，兼容了各工程模型的工作模式与输入输出。