ICS01.040.49

CCSV00/09

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXXX—XXXX

`

高空科學氣球平臺與有效載荷接口要求

Interfacerequirementsbetweenhighaltitudescientificballoonandpayload

(點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識)

（征求意見稿）

V1.0

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國科學院提出。

本文件由全國空間科學及其應(yīng)用標準化技術(shù)委員會（SAC/TC312）歸口。

本文件起草單位：中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院、中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院、中國科學院

大氣物理研究所、中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學院國家空間科學中心。

本文件主要起草人：馮慧、楊燕初、祝榕辰、王梓皓、曲藝、王旭巍、張強輝、李琛、羅海燕、李

志偉、張金強、何飛、任志鵬、宋亮、高靜輝等。

II

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高空科學氣球平臺與有效載荷接口要求

1范圍

本文件規(guī)定了高空科學氣球平臺與有效載荷的機械接口、電接口、熱接口、通信接口要求。

本文件適用于高空科學氣球平臺系統(tǒng)與有效載荷間的接口設(shè)計、研制和測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1184-1996形狀和位置公差未注公差值

GB/T30114.1-2013空間科學及其應(yīng)用術(shù)語第1部分：基礎(chǔ)通用

GB3100國際單位制及其應(yīng)用

GB/T3101-1993有關(guān)量、單位和符號的一般要求

GB/T3102.1有關(guān)量、單位和符號的一般原則

GB/T38060-2019浮空器球體結(jié)構(gòu)工藝術(shù)語

GB/T38024-2019微納衛(wèi)星產(chǎn)品接口要求

GB/T41885-2022浮空器分類和分級

3術(shù)語和定義

GB/T30114.1-2013、GB/T38060-2019、GB/T41885-2022界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文

件。

高空科學氣球平臺

用于執(zhí)行特定科學實驗、科學探測與應(yīng)用研究任務(wù)的自由氣球平臺。

有效載荷payload

裝載于高空科學氣球平臺，用于執(zhí)行特定科學實驗、科學探測與應(yīng)用研究任務(wù)的儀器及設(shè)備系統(tǒng)。

吊艙gondola

懸掛于球體下方，裝載球載設(shè)備以及有效載荷的硬式容器結(jié)構(gòu)。

4一般要求

計量單位

計量單位要求如下;

a）除特別說明，所有接口用單位均宜采用國際單位制；

b）對于部件和產(chǎn)品，尺寸應(yīng)以毫米（mm）給出，角度以度（°）給出；

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c）量、單位和符號均應(yīng)使用GB/T3101和GB/T3102.1規(guī)定的法定計量單位，詳細應(yīng)用應(yīng)符合GB3100

的有關(guān)規(guī)定。

接口控制

接口控制要求如下：

a）高空科學氣球平臺與有效載荷的機械、供電、熱、通信等接口數(shù)據(jù)和特殊要求應(yīng)通過標準的數(shù)

據(jù)接口單進行規(guī)定；

b）所有獨立的產(chǎn)品、部件和電路板均應(yīng)填寫完整的接口數(shù)據(jù)單；

c）接口數(shù)據(jù)單的所有項目應(yīng)填寫完整；對于無法在接口數(shù)據(jù)單中表達的接口項目，可用專用技術(shù)

文件進行控制；

d）接口數(shù)據(jù)單及專用技術(shù)文件應(yīng)由相關(guān)各方會簽并批準后才生效；

e）接口文件的任何變更，均應(yīng)履行與原文件同等的簽署審批手續(xù)。

互換性

具有相同配置狀態(tài)的有效載荷設(shè)備部件或產(chǎn)品，即有同一產(chǎn)品代號的、同一研制階段的所有部件或

產(chǎn)品應(yīng)能不經(jīng)機械、熱、電修改直接互換。進行互換的部件或產(chǎn)品應(yīng)具有同樣的研制驗證狀態(tài)和可靠性。

可測試性

有效載荷電子類產(chǎn)品應(yīng)能用標準測試完成其性能測試和故障識別；對于無法用標準測試完成的產(chǎn)品，

應(yīng)隨該產(chǎn)品提供必要的專用測試設(shè)備和測試細則。

環(huán)境適應(yīng)性

有效載荷部件或產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)高空科學氣球平臺在地面運輸、吊裝和測試、升空、駐空飛行、下降回

收經(jīng)歷的各種環(huán)境。

可靠性與冗余度

所有新設(shè)計的有效載荷電子產(chǎn)品應(yīng)完成機電熱一體化設(shè)計分析。在進行電性能設(shè)計的同時，應(yīng)做好

產(chǎn)品的靜、動力學分析和產(chǎn)品內(nèi)部的熱設(shè)計分析。

為了達到規(guī)定的可靠性指標，在有效載荷部件或產(chǎn)品的內(nèi)部可采取必要的冗余設(shè)計。

安全性

安全性要求具體如下：

a）有效載荷在氣球發(fā)放、升空、駐空飛行等過程中，應(yīng)確保不與氣球平臺發(fā)生干涉；

b）有效載荷應(yīng)按照平臺提供的沖擊條件做好下降、回收的安全防護。

5機械設(shè)計與接口要求

一般要求

有效載荷與氣球平臺吊艙之間的機械接口一般要求如下。

a）有效載荷包絡(luò)面與高空科學氣球平臺結(jié)構(gòu)之間應(yīng)不發(fā)生干涉；

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b）有效載荷的總質(zhì)量應(yīng)不超出相應(yīng)高空科學氣球平臺的承載能力；

c）有效載荷安裝位置應(yīng)考慮有效載荷安裝和拆卸操作空間，有電連接器的還應(yīng)考慮電連接器的插

拔操作空間，以及防錯插措施等；

d）機械接口應(yīng)承受高空科學氣球發(fā)放、飛行過程中的所有過載而不發(fā)生破壞，在此基礎(chǔ)上盡量減

輕連接結(jié)構(gòu)重量；

e）機械接口應(yīng)采用傳力可靠、制作方便、連接簡單的形式；

f）應(yīng)在接口數(shù)據(jù)單中說明有效載荷外形尺寸和安裝的要求，無法通過接口數(shù)據(jù)單描述清楚的，由

專用技術(shù)文件規(guī)定。

有效載荷與高空科學氣球平臺固定連接

有效載荷需要與高空科學氣球平臺之間進行固定連接的，機械接口采用螺栓連接的方式將有效載荷

與吊艙進行連接，該情況下，機械接口由吊艙安裝孔、有效載荷安裝孔以及連接螺栓組成。

5.2.1接觸面

a）有效載荷與吊艙的接觸面為平面；

注：平面指理論平面，不含實際加工誤差。

b）有效載荷應(yīng)全部位于接觸面單側(cè)，在接觸面另一側(cè)無凸起。

5.2.2安裝形式

有效載荷與吊艙之間的相對位置根據(jù)有效載荷的實驗?zāi)繕舜_定，在符合有效載荷實驗?zāi)繕藯l件下應(yīng)

便于安裝拆卸，有利于高空科學氣球平臺發(fā)放。有效載荷的安裝形式分為“水平安裝”以及“豎直安裝”

兩種。

a）水平安裝

水平安裝指的是接觸面呈水平方向，或與水平方向夾角較小。有效載荷水平安裝形式的示意圖如圖

1所示。

標引序號說明：

1——有效載荷；

2——吊艙；

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3——接觸面。

圖1有效載荷水平安裝形式示意圖

b）豎直安裝

豎直安裝指的是接觸面呈豎直方向，或與豎直方向夾角較小。有效載荷豎直安裝形式的示意圖如圖

2所示。

標引序號說明：

1——有效載荷；

2——吊艙；

3——接觸面。

圖2有效載荷豎直安裝形式示意圖

5.2.3接口強度要求

a）螺栓固定機械接口至少應(yīng)承受豎直方向10g過載沖擊，水平方向5g過載而不發(fā)生永久變形或破

壞；

b）有效載荷使用螺栓與吊艙連接后，連接點應(yīng)牢固可靠、連接螺栓不易發(fā)生松動。

5.2.4接口公差要求

a）有效載荷與吊艙之間的安裝孔尺寸及形狀位置精度應(yīng)保證連接螺栓安裝，不發(fā)生尺寸及位置干

涉，安裝孔優(yōu)先采用標準圓孔，不同規(guī)格連接螺栓對應(yīng)的安裝孔直徑以及安裝孔中心間距的極

限偏差如表1所示；

表1連接螺栓的安裝孔尺寸及間距（mm）

連接螺栓公稱直徑安裝孔直徑安裝孔直徑的極限偏差安裝孔中心間距的極限

偏差

M22.2±0.05±0.1

M33.3±0.05±0.2

M44.5±0.1±0.4

M55.5±0.1±0.4

M66.5±0.1±0.4

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M89±0.1±0.8

M1011±0.1±0.8

M1213±0.1±0.8

M1415.5±0.1±1.3

M1617.5±0.1±1.3

b）有效載荷與吊艙接觸面盡量平整，有效載荷及吊艙在接觸面的平面度公差均應(yīng)符合GB/T

1184-K。

有效載荷與高空科學氣球平臺吊掛連接

對于尺寸、質(zhì)量較大且需要在飛行過程中與高空科學氣球平臺分離的有效載荷，機械接口應(yīng)采用繩

索連接的方式將有效載荷與吊艙進行連接，該情況下，機械接口由吊艙掛點、有效載荷掛點以及連接繩

索組成。

5.3.1接觸面

a）有效載荷與吊艙之間不接觸；

b）以吊艙掛點為原點，有效載荷繞任意水平軸旋轉(zhuǎn)角度為5°以內(nèi)時，有效載荷與吊艙應(yīng)不發(fā)生

磕碰。

5.3.2安裝形式

有效載荷位于吊艙下方，在符合有效載荷實驗?zāi)繕藯l件下應(yīng)便于安裝拆卸、有利于高空科學氣球平

臺發(fā)放。有效載荷的安裝形式如圖3所示。

標引序號說明：

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1——有效載荷；

2——吊艙；

3——連接繩索。

圖3有效載荷與高空科學氣球平臺吊掛連接示意圖

5.3.3接口強度要求

a）吊掛機械接口至少應(yīng)承受豎直方向10g過載而不發(fā)生永久變形或破壞；

b）有效載荷使用繩索與吊艙連接后，連接點應(yīng)該牢固可靠，吊艙與有效載荷應(yīng)不發(fā)生脫離。

5.3.4接口公差要求

機械接口采用多根連接繩索的，繩索長度應(yīng)盡量一致，繩索長度應(yīng)在零張力條件下測量，連接繩索

長度的極限偏差值如下所示。

表2連接繩索長度的極限偏差值（mm）

連接繩索長度連接繩索長度的極限偏差

300~1000±5

＞1000~2000±10

＞2000~3000±20

其他機械接口形式

固定連接與吊掛連接兩種連接方式均不能滿足有效載荷需求的，可以由有效載荷與高空科學氣球平

臺雙方擬定新的機械接口形式。

6電氣設(shè)計與接口要求

供配電設(shè)計

供配電設(shè)計要求如下：

a)有效載荷應(yīng)保證同平臺系統(tǒng)的電氣接口關(guān)系兼容協(xié)調(diào)，平臺與有效載荷系統(tǒng)安全可靠；

b)平臺為有效載荷提供一次電源配電；

c)平臺與有效載荷的電氣接口在硬件上宜支持通過平臺系統(tǒng)測控通道對其計算機程序進行修改

和注入能力，以實現(xiàn)必要的故障處置和任務(wù)重組；

d)平臺上有效載荷初始電狀態(tài)應(yīng)是已知的、確定的，其初始加電狀態(tài)應(yīng)具有合理性、安全性、一

致性和可重復(fù)性；

e)從平臺初始加電狀態(tài)開始到平臺按程序斷電，各產(chǎn)品均應(yīng)支持平臺能夠按程序進入、退出正常

的工作模式或正確地進行測試；

f)有效載荷的開關(guān)機應(yīng)滿足平臺系統(tǒng)最小工作模式狀態(tài)測試要求，在加電啟動時，其主、備份切

換的控制開關(guān)應(yīng)處于主份工作狀態(tài)，斷電時按規(guī)定復(fù)位到初始狀態(tài)。

供電接口

6.2.1供電電壓

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供電電壓要求如下：

a)氣球平臺供電電壓范圍：24V-33.6V。對于某些不能采用該供電電壓接口要求的有效載荷，應(yīng)

與氣球平臺系統(tǒng)協(xié)商確定，由專用技術(shù)文件明確。

b)電源的極限性能應(yīng)考慮到電纜的附加電壓損耗、繼電器觸點損耗以及在限流器上的電壓損耗，

確保有效載荷能正常工作而不降低性能。

6.2.2啟動電流

連接到電源母線上的有效載荷，應(yīng)使其啟動電流限制在其峰值電流的1.5倍，持續(xù)時間宜不大于2ms，

上升斜率宜不大于106A/s。

6.2.3供電保護

供電保護的要求如下：

a)連接到氣球平臺電源母線上的有效載荷，應(yīng)采取必要的短路保護措施，以避免設(shè)備短路對氣

球平臺供電電源的影響；

b)有效載荷保護電路動作后不應(yīng)使氣球平臺喪失功能或嚴重降低其工作壽命。

接地與搭接

6.3.1功能

平臺上產(chǎn)品的接地和搭接主要功能如下：

a)防止由于內(nèi)部產(chǎn)品故障或由于感應(yīng)場導(dǎo)致高電勢時，對產(chǎn)品產(chǎn)生電擊；

b)減小由于電場或其他形式的互耦而產(chǎn)生的電磁干擾；

c)保護平臺及有效載荷設(shè)備在地面各階段不受與雷電放電和雷電的感應(yīng)效應(yīng)有關(guān)的電擊；

d)為產(chǎn)品提供統(tǒng)一的零電位參考平面或參考點，防止靜電積累。

6.3.2接地

接地要求如下：

a)應(yīng)建立統(tǒng)一接地點，宜選擇靠近主配電器的基準點作為電位參考點；

b)用電設(shè)備的所有供電輸入端，應(yīng)與設(shè)備機殼地進行電氣隔離，設(shè)備機殼不應(yīng)用作供電回路；

c)設(shè)備間的信號接口應(yīng)提供相應(yīng)的隔離，遙測信號的回線應(yīng)以用戶端的地為參考，遙控信號的

往返線均應(yīng)與用戶端機殼和電路相隔離，避免地回路；

d)有浮地要求的有效載荷電子單元，其內(nèi)部電路應(yīng)與設(shè)備殼體隔離，其供電回線為其內(nèi)部電路

提供參考電位；

e)有效載荷載荷電子單元應(yīng)提供接地設(shè)計圖。

6.3.3電搭接

搭接要求如下：

a)電搭接應(yīng)按永久性搭接、半永久性搭接、鉚接、夾緊式金屬配合、螺紋鎖緊、間接搭接的次序

進行電搭接；

b)搭接應(yīng)為兩個金屬部件間提供一個低阻抗通路；

c)搭接帶和結(jié)構(gòu)搭接點采用1A電流測試時的直流電阻應(yīng)不大于10mΩ；

d)復(fù)雜組件的搭接方法應(yīng)在接口數(shù)據(jù)單中詳細描述。

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布纜和屏蔽

6.4.1電纜線及布設(shè)

電纜線及布設(shè)要求如下：

a)電纜線包括普通線、雙絞線、屏蔽線、同軸電纜等，各類電纜線使用要求按照專用規(guī)范使用；

b)電纜線的布設(shè)應(yīng)易于接觸和插拔電連接器；

c)走線應(yīng)為屏蔽的端接、接地的連接提供操作空間，且易于電連接器的插拔；

d)應(yīng)在連線不會被拉出的前提下選擇最直接和兼容的連接；

e)電纜束應(yīng)貼緊結(jié)構(gòu)布設(shè)并避免電纜束穿越鋒利粗糙物和硬的邊緣；

f)同一類的電纜線應(yīng)并入一束，不同類的電纜沿同一路徑布設(shè)時應(yīng)相隔一定間距，不同類的電纜

束相互交叉時，其交叉角應(yīng)盡量接近90?；

g)最后一個電纜固定點到電連接器間的電纜的自由長度盡可能小；

h)對于高功率設(shè)備的電纜選用及布設(shè)，應(yīng)考慮散熱要求。

6.4.2屏蔽

電纜線如需進行屏蔽，一般要求如下：

a)對于電纜的屏蔽接地應(yīng)在設(shè)備外部采用適當措施，根據(jù)分系統(tǒng)要求可分為屏蔽接地、源端屏蔽

接地、受端屏蔽接地、雙端屏蔽接地、全束電纜屏蔽接地；

b)需接地的屏蔽層應(yīng)通過接線片引出或?qū)⑵帘螌舆B接到電連接器的某一接點；

c)不接地的內(nèi)屏蔽層應(yīng)在電連接器尾罩內(nèi)固定好，與尾罩和鄰近的屏蔽絕緣；

d)屏蔽體應(yīng)有絕緣護套，且維持屏蔽體的連續(xù)性直到或接近兩端連接器的尾罩；

e)雙絞線屏蔽時其信號線和回線應(yīng)屏蔽在一起；

f)同類的一組兼容的線可采用同一個共同的、整束的屏蔽；

g)高頻電纜的屏蔽應(yīng)維持到四周的端接，低頻電纜的屏蔽可通過電連接器的觸針端接到機箱內(nèi)側(cè)

壁或使屏蔽引出端接到電連接器的殼體上；

h)除了接地點之外，屏蔽應(yīng)與結(jié)構(gòu)隔離，不同屏蔽間應(yīng)相互隔離。

6.4.3電纜線的端接

電纜線的端接要求如下：

a)平臺上電纜線的端接一般采用壓接或焊接，采用壓接時，應(yīng)選擇正確的壓接工具和方法，每個

電連接器觸針上只應(yīng)壓接一根導(dǎo)線，不應(yīng)出現(xiàn)導(dǎo)線重疊；

b)電纜線的端接應(yīng)嚴格按照電連接器觸針適合的導(dǎo)線規(guī)格用線，不應(yīng)使用比規(guī)定用于特定電連接

器觸針的導(dǎo)線規(guī)格更小的導(dǎo)線。

電連接器

6.5.1電連接器的選擇和觸針的分配

電連接器的選擇和觸針的分配要求參考GB/T38024-2019，具體如下：

a)每個產(chǎn)品的電連接器上應(yīng)至少有一個觸針用于線纜屏蔽體連接到機殼結(jié)構(gòu)上；

b)電連接器應(yīng)為其所有的內(nèi)部觸點提供低阻抗電路，當其有金屬外殼時，外殼應(yīng)能提供與儀器外

殼的低阻抗搭接；

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c)產(chǎn)品上的每類零電壓基準可在電連接器上分配一個專用的觸針，以允許電源或信號回線外部接

地；

d)雙絞線對應(yīng)選擇電連接器相鄰的觸點，以使導(dǎo)線回路最小。對電源線及其回線，推薦用一個未

分配的觸點將它們分開；

e)所有產(chǎn)品均應(yīng)在規(guī)定的接口數(shù)據(jù)單中明確規(guī)定其電連接器的型號規(guī)格代號及定義每個觸點的

用途。

6.5.2電連接器的標識

電連接器的標識一般由產(chǎn)品所在的系統(tǒng)分類字、產(chǎn)品分類號、種類代號前綴、電連接器代碼和電連

接器的順序號組成，每束電纜均應(yīng)在其兩端的電連接器上標明對配裝、測試和故障定位所需要的信息。

7熱設(shè)計與接口要求

功能要求

有效載荷應(yīng)能經(jīng)受地面運輸、儲存、試驗及發(fā)放、升空、駐空、下降回收期間的各種熱環(huán)境。

熱設(shè)計界面

有效載荷同平臺聯(lián)合開展熱設(shè)計工作，熱設(shè)計界面要求如下：

a)有效載荷與平臺吊艙的熱接口為設(shè)備安裝面；

b)有效載荷研制方負責有效載荷內(nèi)部熱設(shè)計，分析有效載荷內(nèi)部溫度分布，提供有效載荷內(nèi)部熱

簡圖；

c)如有熱試驗和飛行溫度監(jiān)測需求，氣球平臺可在有效載荷特定位置建立一個或多個溫度參考點；

d)有效載荷表面的熱輻射特性由氣球平臺統(tǒng)一定義，如果需要，有效載荷研制方應(yīng)負責實施滿足

氣球平臺熱控要求的表面處理。

熱接口數(shù)據(jù)

有效載荷研制方應(yīng)在接口數(shù)據(jù)單中提供有效載荷的下述信息：

a)熱簡圖；

b)熱容量及其允差；

c)熱功耗及其允差，按工作模式，包括重要的瞬時工況；

d)標稱的安裝底板接觸面積；

e)外部涂層和輻射率參數(shù)；

f)面對外部環(huán)境的儀器設(shè)備，應(yīng)給出暴露面、孔洞、鏡頭和其他部件細節(jié)；

g)大功耗設(shè)備應(yīng)在其熱簡圖接口數(shù)據(jù)單上標明內(nèi)部功率的近似分布、主要發(fā)熱區(qū)或部件，以及內(nèi)

部、外部溫度敏感器的位置；

h)影響熱控的任務(wù)其他接口細節(jié)。

8通信接口要求

接口形式

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有效載荷通過平臺通信鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的情形下，接口分為遙控命令接口、遙測信息接口、數(shù)傳信息

接口；接口形式包括異步422接口、同步422接口、以太網(wǎng)接口、CAN總線等。

通信協(xié)議

通信協(xié)議由專用技術(shù)文件規(guī)定。

傳輸內(nèi)容

8.3.1遙控命令

遙控命令接口要求如下：

a)開/關(guān)命令

開/關(guān)命令為直接指令，從測控終端分配單元輸出，命令立即執(zhí)行，用于驅(qū)動繼電器、光電耦合器

或其他電路，以實現(xiàn)對有效載荷的開、關(guān)、切換和控制。

b)串行注入命令和數(shù)據(jù)

串行注入命令，由測控終端發(fā)送程控命令，有效載荷軟件具備注入功能。

8.3.2遙測信息

傳輸有效載荷的狀態(tài)信息。

8.3.3數(shù)傳信息

傳輸有效載荷應(yīng)用數(shù)據(jù)。

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目次

前言...........................................................................II

1范圍................................................................................3

2規(guī)范性引用文件......................................................................3

3術(shù)語和定義..........................................................................3

4一般要求............................................................................3

計量單位........................................................................3

接口控制........................................................................4

互換性..........................................................................4

可測試性........................................................................4

環(huán)境適應(yīng)性......................................................................4

可靠性與冗余度..................................................................4

安全性..........................................................................4

5機械設(shè)計與接口要求..................................................................4

一般要求........................................................................4

有效載荷與高空科學氣球平臺固定連接..............................................5

有效載荷與高空科學氣球平臺吊掛連接..............................................7

其他機械接口形式................................................................8

6電氣設(shè)計與接口要求..................................................................8

供配電設(shè)計......................................................................8

供電接口........................................................................8

接地與搭接......................................................................9

布纜和屏蔽.....................................................................10

電連接器.......................................................................10

7熱設(shè)計與接口要求...................................................................11

功能要求.......................................................................11

熱設(shè)計界面.....................................................................11

熱接口數(shù)據(jù).....................................................................11

8通信接口要求.......................................................................11

接口形式.......................................................................11

通信協(xié)議.......................................................................12

傳輸內(nèi)容.......................................................................12

I

GB/TXXXXX—XXXX

高空科學氣球平臺與有效載荷接口要求

1范圍

本文件規(guī)定了高空科學氣球平臺與有效載荷的機械接口、電接口、熱接口、通信接口要求。

本文件適用于高空科學氣球平臺系統(tǒng)與有效載荷間的接口設(shè)計、研制和測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1184-1996形狀和位置公差未注公差值

GB/T30114.1-2013空間科學及其應(yīng)用術(shù)語第1部分：基礎(chǔ)通用

GB3100國際單位制及其應(yīng)用

GB/T3101-1993有關(guān)量、單位和符號的一般要求

GB/T3102.1有關(guān)量、單位和符號的一般原則

GB/T38060-2019浮空器球體結(jié)構(gòu)工藝術(shù)語

GB/T38024-2019微納衛(wèi)星產(chǎn)品接口要求

GB/T41885-2022浮空器分類和分級

3術(shù)語和定義

GB/T30114.1-2013、GB/T38060-2019、GB/T41885-2022界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文

件。

高空科學氣球平臺

用于執(zhí)行特定科學實驗、科學探測與應(yīng)用研究任務(wù)的自由氣球平臺。

有效載荷payload

裝載于高空科學氣球平臺，用于執(zhí)行特定科學實驗、科學探測與應(yīng)用研究任務(wù)的儀器及設(shè)備系統(tǒng)。

吊艙gondola

懸掛于球體下方，裝載球載設(shè)備以及有效載荷的硬式容器結(jié)構(gòu)。

4一般要求

計量單位

計量單位要求如下;

a）除特別說明，所有接口用單位均宜采用國際單位制；

b）對于部件和產(chǎn)品，尺寸應(yīng)以毫米（mm）給出，角度以度（°）給出；

3

GB/TXXXXX—XXXX

c）量、單位和符號均應(yīng)使用GB/T3101和GB/T3102.1規(guī)定的法定計量單位，詳細應(yīng)用應(yīng)符合GB3100

的有關(guān)規(guī)定。

接口控制

接口控制要求如下：

a）高空科學氣球平臺與有效載荷的機械、供電、熱、通信等接口數(shù)據(jù)和特殊要求應(yīng)通過標準的數(shù)

據(jù)接口單進行規(guī)定；

b）所有獨立的產(chǎn)品、部件和電路板均應(yīng)填寫完整的接口數(shù)據(jù)單；

c）接口數(shù)據(jù)單的所有項目應(yīng)填寫完整；對于無法在接口數(shù)據(jù)單中表達的接口項目，可用專用技術(shù)

文件進行控制；

d）接口數(shù)據(jù)單及專用技術(shù)文件應(yīng)由相關(guān)各方會簽并批準后才生效；

e）接口文件的任何變更，均應(yīng)履行與原文件同等的簽署審批手續(xù)。

互換性

具有相同配置狀態(tài)的有效載荷設(shè)備部件或產(chǎn)品，即有同一產(chǎn)品代號的、同一研制階段的所有部件或

產(chǎn)品應(yīng)能不經(jīng)機械、熱、電修改直接互換。進行互換的部件或產(chǎn)品應(yīng)具有同樣的研制驗證狀態(tài)和可靠性。

可測試性

有效載荷電子類產(chǎn)品應(yīng)能用標準測試完成其性能測試和故障識別；對于無法用標準測試完成的產(chǎn)品，

應(yīng)隨該產(chǎn)品提供必要的專用測試設(shè)備和測試細則。

環(huán)境適應(yīng)性

有效載荷部件或產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)高空科學氣球平臺在地面運輸、吊裝和測試、升空、駐空飛行、下降回

收經(jīng)歷的各種環(huán)境。

可靠性與冗余度

所有新設(shè)計的有效載荷電子產(chǎn)品應(yīng)完成機電熱一體化設(shè)計分析。在進行電性能設(shè)計的同時，應(yīng)做好

產(chǎn)品的靜、動力學分析和產(chǎn)品內(nèi)部的熱設(shè)計分析。

為了達到規(guī)定的可靠性指標，在有效載荷部件或產(chǎn)品的內(nèi)部可采取必要的冗余設(shè)計。

安全性

安全性要求具體如下：

a）有效載荷在氣球發(fā)放、升空、駐空飛行等過程中，應(yīng)確保不與氣球平臺發(fā)生干涉；

b）有效載荷應(yīng)按照平臺提供的沖擊條件做好下降、回收的安全防護。

5機械設(shè)計與接口要求

一般要求

有效載荷與氣球平臺吊艙之間的機械接口一般要求如下。

a）有效載荷包絡(luò)面與高空科學氣球平臺結(jié)構(gòu)之間應(yīng)不發(fā)生干涉；

4

GB/TXXXXX—XXXX

b）有效載荷的總質(zhì)量應(yīng)不超出相應(yīng)高空科學氣球平臺的承載能力；

c）有效載荷安裝位置應(yīng)考慮有效載荷安裝和拆卸操作空間，有電連接器的還應(yīng)考慮電連接器的插

拔操作空間，以及防錯插措施等；

d）機械接口應(yīng)承受高空科學氣球發(fā)放、飛行過程中的所有過載而不發(fā)生破壞，在此基礎(chǔ)上盡量減

輕連接結(jié)構(gòu)重量；

e）機械接口應(yīng)采用傳力可靠、制作方便、連接簡單的形式；

f）應(yīng)在接口數(shù)據(jù)單中說明有效載荷外形尺寸和安裝的要求，無法通過接口數(shù)據(jù)單描述清楚的，由

專用技術(shù)文件規(guī)定。

有效載荷與高空科學氣球平臺固定連接

有效載荷需要與高空科學氣球平臺之間進行固定連接的，機械接口采用螺栓連接的方式將有效載荷

與吊艙進行連接，該情況下，機械接口由吊艙安裝孔、有效載荷安裝孔以及連接螺栓組成。

5.2.1接觸面

a）有效載荷與吊艙的接觸面為平面；

注：平面指理論平面，不含實際加工誤差。

b）有效載荷應(yīng)全部位于接觸面單側(cè)，在接觸面另一側(cè)無凸起。

5.2.2安裝形式

有效載荷與吊艙之間的相對位置根據(jù)有效載荷的實驗?zāi)繕舜_定，在符合有效載荷實驗?zāi)繕藯l件下應(yīng)

便于安裝拆卸，有利于高空科學氣球平臺發(fā)放。有效載荷的安裝形式分為“水平安裝”以及“豎直安裝”

兩種。

a）水平安裝

水平安裝指的是接觸面呈水平方向，或與水平方向夾角較小。有效載荷水平安裝形式的示意圖如圖

1所示。

標引序號說明：

1——有效載荷；

2——吊艙；

5

GB/TXXXXX—XXXX

3——接觸面。

圖1有效載荷水平安裝形式示意圖

b）豎直安裝

豎直安裝指的是接觸面呈豎直方向，或與豎直方向夾角較小。有效載荷豎直安裝形式的示意圖如圖

2所示。

標引序號說明：

1——有效載荷；

2——吊艙；

3——接觸面。

圖2有效載荷豎直安裝形式示意圖

5.2.3接口強度要求

a）螺栓固定機械接口至少應(yīng)承受豎直方向10g過載沖擊，水平方向5g過載而不發(fā)生永久變形或破

壞；

b）有效載荷使用螺栓與吊艙連接后，連接點應(yīng)牢固可靠、連接螺栓不易發(fā)生松動。

5.2.4接口公差要求

a）有效載荷與吊艙之間的安裝孔尺寸及形狀位置精度應(yīng)保證連接螺栓安裝，不發(fā)生尺寸及位置干

涉，安裝孔優(yōu)先采用標準圓孔，不同規(guī)格連接螺栓對應(yīng)的安裝孔直徑以及安裝孔中心間距的極

限偏差如表1所示；

表1連接螺栓的安裝孔尺寸及間距（mm）

連接螺栓公稱直徑安裝孔直徑安裝孔直徑的極限偏差安裝孔中心間距的極限

偏差

M22.2±0.05±0.1

M33.3±0.05±0.2

M44.5±0.1±0.4

M55.5±0.1±0.4

M66.5±0.1±0.4

6

GB/TXXXXX—XXXX

M89±0.1±0.8

M1011±0.1±0.8

M1213±0.1±0.8

M1415.5±0.1±1.3

M1617.5±0.1±1.3

b）有效載荷與吊艙接觸面盡量平整，有效載荷及吊艙在接觸面的平面度公差均應(yīng)符合GB/T

1184-K。

有效載荷與高空科學氣球平臺吊掛連接

對于尺寸、質(zhì)量較大且需要在飛行過程中與高空科學氣球平臺分離的有效載荷，機械接口應(yīng)采用繩

索連接的方式將有效載荷與吊艙進行連接，該情況下，機械接口由吊艙掛點、有效載荷掛點以及連接繩

索組成。

5.3.1接觸面

a）有效載荷與吊艙之間不接觸；

b）以吊艙掛點為原點，有效載荷繞任意水平軸旋轉(zhuǎn)角度為5°以內(nèi)時，有效載荷與吊艙應(yīng)不發(fā)生

磕碰。

5.3.2安裝形式

有效載荷位于吊艙下方，在符合有效載荷實驗?zāi)繕藯l件下應(yīng)便于安裝拆卸、有利于高空科學氣球平

臺發(fā)放。有效載荷的安裝形式如圖3所示。

標引序號說明：

7

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1——有效載荷；

2——吊艙；

3——連接繩索。

圖3有效載荷與高空科學氣球平臺吊掛連接示意圖

5.3.3接口強度要求

a）吊掛機械接口