中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 ICS 49.140 CCS V 71 GB/T 47584—2026 空间站大型挠性结构模态参数在轨测量 及辨识方法 On⁃orbit modal parameters measurement and identification method for large flexible structures of space station 2026 ⁃05⁃25 发布 2026 ⁃12⁃01 实施 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布GB/T 47584—2026 目 次 前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ 1　范围……………………………………………………………………………………………………… 1 2　规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1 3　术语和定义 ……………………………………………………………………………………………… 1 4　在轨测量及辨识目的 …………………………………………………………………………………… 1 5　典型模态参数及观测量 ………………………………………………………………………………… 2 6　在轨测量系统 …………………………………………………………………………………………… 2 6.1　组成 ………………………………………………………………………………………………… 2 6.2　传感器 ……………………………………………………………………………………………… 2 6.3　信息处理单元 ……………………………………………………………………………………… 2 7　在轨测量与辨识实施时机及流程 ……………………………………………………………………… 3 7.1　实施时机 …………………………………………………………………………………………… 3 7.2　实施流程 …………………………………………………………………………………………… 3 8　在轨实施准备 …………………………………………………………………………………………… 3 8.1　飞行姿态要求 ……………………………………………………………………………………… 3 8.2　激励要求 …………………………………………………………………………………………… 4 8.3　数据采集时长要求 ………………………………………………………………………………… 4 8.4　在轨辨识窗口要求 ………………………………………………………………………………… 4 8.5　试验前辨识精度预示 ……………………………………………………………………………… 4 9　在轨测量 ………………………………………………………………………………………………… 4 9.1　概述 ………………………………………………………………………………………………… 4 9.2　主动激励 …………………………………………………………………………………………… 5 9.3　被动激励 …………………………………………………………………………………………… 5 9.4　异常情况处理 ……………………………………………………………………………………… 5 10　模态参数辨识处理 ……………………………………………………………………………………… 6 10.1　数据下传 …………………………………………………………………………………………… 6 10.2　数据预处理 ………………………………………………………………………………………… 6 10.3　辨识方法 …………………………………………………………………………………………… 6 11　辨识结果有效性评价 …………………………………………………………………………………… 8 ⅠGB/T 47584—2026 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—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。 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/TC 570）归口。 本文件起草单位 ：北京控制工程研究所 、北京空间飞行器总体设计部 、上海宇航系统工程研究所 、 北京空间科技信息研究所 。 本文件主要起草人 ：郎燕、张国琪、张锦江、李公军、郭朝礼、雷拥军、史纪鑫、李京涛、藏旭、宋晓光、 王旭。 ⅢGB/T 47584—2026 空间站大型挠性结构模态参数在轨测量 及辨识方法 1　范围 本文件规定了空间站大型挠性结构在轨开展模态参数测量及辨识的目的 、典型模态参数及观测 量、在轨测量系统 、测量与辨识实施时机及流程 、实施准备 、在轨测量 、模态参数辨识处理以及辨识结果 有效性评价 。 本文件适用于空间站上太阳翼等大型挠性结构模态参数在轨测量与辨识 。其他具有大型挠性结 构的航天器在轨测量与辨识试验参照使用 。 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。 GB/T 2298 —2010　机械振动 、冲击与状态监测　词汇 3　术语和定义 GB/T 2298 —2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3.1　 大型挠性结构　 large flexible structures 具有较大尺寸和较低刚度的结构系统 。 注： 通常在受到外力作用时容易产生较大的变形和振动 ，具有固有频率低 、模态阻尼小等特点 。 3.2　 主动激励　 active vibration excitation 通过空间站上执行机构对舱体 /挠性结构主动施加的预先设计的外力 /力矩激励作用 ，用于实现对 空间站被测挠性结构固有模态运动的激发 。 3.3　 被动激励　 passive vibration excitation 利用空间环境扰动或空间站在轨正常飞行事件对舱体 /挠性结构产生的扰动或冲击 ，用于实现对 空间站被测挠性结构固有模态运动的激发 。 4　在轨测量及辨识目的 通过激发空间站特定大型挠性结构的固有模态运动 ，测量并获取被测大型挠性结构的在轨模态参 数，修正被测挠性结构的模型 ，为优化控制系统设计提供依据 。 1GB/T 47584—2026 5　典型模态参数及观测量 在轨辨识的模态参数 一般包括固有频率 、模态阻尼和模态振型 ，这三个模态参数主要从一段时间 内被测大型挠性结构被外力 /力矩激发的连续振动运动曲线中获取 。位移、加速度和角速度三种物理 量可用于表征挠性结构的振动运动特性 。通过采集被测大型挠性结构上单个测点处的位移 、加速度或 角速度任一物理量的连续时间曲线 ，可辨识出固有频率和模态阻尼 ；通过采集被测大型挠性结构上 ，同 一时间段内多个测点处的位移或加速度的连续时间曲线 ，可辨识出模态振型 。 6　在轨测量系统 6.1　组成 在轨测量系统由空间站上部署的传感器和信息处理单元组成 。传感器用于采集被测大型挠性结 构上测点处的振动特性数据 ，包括位移传感器 、加速度传感器和角速度传感器三类 。信息处理单元用 于在轨接收 、本地存储和下传传感器的振动特性数据 。 6.2　传感器 6.2.1　性能指标要求 传感器性能指标要求如下 。 a）频率响应范围覆盖被测挠性结构的待测频率范围 。对空间站太阳翼而言 ，传感器的频率响应 范围应覆盖 0 Hz~ 2 Hz。 b）采样频率一般应为被测挠性结构的待测振动频率上限的 5倍~10倍，宜为 10倍。 c）测量数据的信噪比应满足空间站模态参数辨识精度要求 ，宜大于 10。 d）安装在被测挠性结构上的传感器应体积小 、质量轻。 e）在轨全温范围内的测量误差 ： 1）位移传感器优于 2 mm； 2）加速度传感器优于 2×10-3 m/s2； 3）角速度传感器优于 1×10-3 °/s。 6.2.2　布局要求 对空间站的被测大型挠性结构动力学开展仿真预示 ，根据仿真预示结果指导传感器选型和布局位 置。传感器布局位置要求如下 。 a）传感器测点处的激励响应测量数据应具有较高的信噪比 ，该值宜大于 10。 b）传感器测点数量应能满足对模态振型的辨识需求 ，一般选用光学相机 。光学相机应能够对被 测挠性结构待测量区域 /测点进行有效观测 。 c）满足空间站对测量传感器的安装约束 。 6.3　信息处理单元 信息处理单元要求如下 。 a）处理器：主频不低于 50 MHz，时钟计数器 64位，连续计时能力大于 30 d，满足高速数据采集 、 存储和传输以及时钟同步的要求 。 b）数据存储 ：与测量传感器的单帧数据量和采样频率 、单次试验采集时长 、多次试验后测控下行 2