前言 本手册已获 NASA 总部和所有现场中心批准使用,旨在为 NASA 各项目的一致实践提供通用框架。在美国宇航局总工程师办公室的监督下,NASA 工程界正在开展一项协调一致的努力,以促进 NASA 各中心在航天器和有效载荷的动力学和结构设计以及测试标准方面采取更加一致的做法。这项努力已使 NASA 在结构设计和测试安全系数、载荷分析、振动声学测试标准和高温冲击测试标准等领域制定了标准。喷气推进实验室及其承包商还开展了一项平行工作,这项工作也得到了总工程师办公室的资助,目的是总结和评估任务动态环境、预测这些环境引起的动态激励或负载以及结构对这些激励的响应的最新程序,以及为设计和测试航天器及其部件以及用于测试的设备和程序建立具有适当裕度的动力学标准。航空航天动力学界的许多成员都为本手册做出了贡献;我们非常感谢这些贡献。有关本手册的信息、更正或补充请求应直接发送至机械系统工程与研究部,第 352 节,喷气推进实验室,4800 Oak Grove Dr.,帕萨迪纳,CA 91109。有关技术标准的一般信息请求应发送至 NASA 技术标准计划办公室,ED41,MSFC,AL,35812(电话 256-544-2448)。可以从我们的 NASA 标准主页免费查看和下载此标准和其他 NASA 标准:http://standards.nasa.gov(原件签名人)W. Brian Keegan 总工程师
越来越多的证据支持眼球运动异常与大脑健康之间的联系。事实上,眼球运动系统由多种皮质和皮质下结构和回路网络组成,这些结构和回路易受各种退化过程的影响。我们在此展示了一项正在进行的 MS 患者纵向队列研究的基线测量的初步结果,该研究旨在确定是否可以仅根据眼球运动参数来高精度地估计和跟踪疾病和认知状态。使用一种新颖的注视点跟踪技术,该技术无需红外摄像头,仅使用 iPad Pro 嵌入式摄像头即可可靠、准确地跟踪眼球运动,我们在这项横断面研究中表明,几个眼球运动参数与感兴趣的临床结果指标显着相关。眼球运动参数是从注视、前扫视、反扫视和平滑追踪视觉任务中提取的,而临床结果测量则是几种疾病评估工具和标准认知测试的分数,例如扩展残疾状况量表 (EDSS)、多发性硬化症简明国际认知评估 (BICAMS)、多发性硬化症功能综合量表 (MSFC) 和符号数字模式测试 (SDMT)。此外,偏最小二乘回归分析表明,一小组眼球运动参数可以解释高达 84% 的临床结果测量方差。总之,这些发现不仅复制了先前已知的眼球运动参数和临床评分之间的关联(这次使用了一种新颖的基于移动的技术),而且还验证了使用新颖的眼动追踪技术询问眼球运动系统可以告诉我们疾病的严重程度,以及多发性硬化症患者的认知状态。
本NASA技术手册由国家航空航天局(NASA)出版,作为提供工程信息的指导文件;经验教训;解决技术问题的可能选择;类似项目,材料或过程的分类;解释性方向和技术;以及任何其他类型的指导信息,可以帮助政府或其承包商在设计,构建,选择,管理,支持或操作中的系统,产品,流程或服务。本NASA技术手册适用于NASA总部和NASA中心,包括组件设施以及技术和服务支持中心。它也可能适用于喷气推进实验室(联邦资助的研究与发展中心),其他承包商,赠款的接收者,合作协议或其他协议,仅在适用的合同,赠款或协议中指定的范围内。本NASA技术手册为跨NASA计划的一致实践建立了一个共同的框架。其内容同样适用于任何航天器。它的开发是为了解决与内部航天器组件的机上收费以及与太空等离子体和高能电子有关的外表面以及该电荷积累的后果相关的问题。本NASA技术手册不能替代工程专业知识,而是旨在作为指南。仅在本NASA技术手册中应用指南来进行特定任务并不需要良好的要求。为ESD专家定制特定任务的准则对于良好的要求至关重要。未能正确考虑航天器充电问题,这显着导致了航天器功能的丧失以及整个车辆的损失。请求应通过https://standards.nasa.gov提交信息。应通过MSFC表格4657提交对本NASA技术手册进行更改的请求,更改NASA工程标准的请求。Original Signed by Adam West for June 7, 2022 _______________________________ ________________ Ralph R. Roe, Jr. Approval Date NASA Chief Engineer
本 NASA 技术标准由美国国家航空航天局 (NASA) 发布,旨在为已批准为 NASA 计划和项目标准的流程、程序、实践和方法提供统一的工程和技术要求,包括对项目的选择、应用和设计标准的要求。本 NASA 技术标准已获准供 NASA 总部和 NASA 中心和设施使用,适用的技术要求可在合同、计划和其他机构文件中引用。它也可能适用于喷气推进实验室(联邦资助的研究和开发中心 [FFRDC])、其他承包商、赠款和合作协议的接受者以及其他协议的各方,但仅限于适用合同、赠款或协议中规定或提及的范围。本 NASA 技术标准是 NASA-STD-6030《航天系统增材制造要求》的适用文件,并实施了增材制造 (AM) 设备、相关设施和人员培训的控制要求,这些要求应记录在设备和设施控制计划 (EFCP) 中。每台 AM 机器上的 AM 工艺的认证都至关重要,就像航空航天实践中常见的焊接工艺认证一样。AM 工艺的认证方法已由 NASA-STD-6030 标准化。工艺认证取决于 AM 机器的已知校准和认证状态,以及对支持设施的控制质量(例如,原料粉末的存储和处理)。无论自动化程度如何,AM 都是一个复杂而细致的过程,需要具有适当教育、经验和技能的从业者才能达到航空航天应用的质量期望。信息请求应通过 https://standards.nasa.gov 上的“反馈”提交。对本 NASA 技术标准的更改请求应通过 MSFC 表格 4657(NASA 工程标准变更请求)提交。原件签署人 2021 年 4 月 21 日 Ralph R. Roe, Jr. 批准日期 NASA 首席工程师
范围NASA Glenn Research Center一直在典型苛刻的空间环境中,特别是极端的温度暴露和广泛的热循环,对商业货架(COTS)电气,电子和机电(EEE)部分进行了可靠性研究和性能评估。在NASA电子零件和包装(NEPP)计划的支持下,这些努力已经跨越了几年。有时,NASA开发的零件和材料的性能评估也与其他NASA中心合作执行,包括GSFC,LARC,MSFC和JPL。测试文章包括半导体开关,电容器,振荡器,电压参考,灵活的打印电路板,传感器和DC/DC转换器,仅举几例。虽然此摘要对选定零件获得的测试结果提供了概述,但这些和其他COTS零件的详细发现发布在NASA NEPP网站上。实验研究主要集中在设备/电路暴露于高温和低温(有时超出其指定限制之外),热循环以及在极端温度极端的重新启动能力,以建立在功能上的基线,并确定这些设备在太空勘探任务中的适用性。这些发现被传播到任务计划人员和电路设计师,以便可以正确选择电子零件,并确定风险评估和缓解技术以在太空任务中使用此类设备。极端温度环境电路和未来NASA空间任务的系统涉及航天器,深空探头,行星轨道和着陆器以及在极端温度环境中需要可靠和高效的操作的表面探索仪器。例如,发射的行星际探针探索土星的环将经历大约-138C的温度。商业级电子零件通常指定为在0°C和70°C之间运行,指定工业级的半导体设备指定在-40°C和85°C之间运行,并指定在-55°C和125°C之间运行的军事级。由于严格的温度信封,用于空间使用的零件的评级不同,因此需要在可用EEE零件的范围内运行。
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心
致谢 本出版物的主要作者是: HOWARD T. CASTRUP — 是 Integrated Sciences Group (ISG) 的负责人,该公司致力于设计和开发计算机托管的科学分析和高级决策支持系统。Castrup 是校准间隔分析领域的领导者,他在测试/校准决策分析方面进行了开创性的研究。他是统计过程控制方法的作者,该方法允许在不使用更高级别的比对标准的情况下确定精密测量和测试设备的公差概率。他在加州大学洛杉矶分校获得工程学学士和博士学位,主攻固态电子学。WOODWARD G. EICKE — 是电气测量、标准和仪器领域的咨询计量学家。他在美国国家标准局 (现为 NIST) 工作了 35 年,涉及精密电气测量、电气标准、仪器仪表、自动化、测量保证和其他相关领域。Eicke 是二十多篇发表在科学和技术期刊上的论文的作者,并曾在众多专业协会和 NBS 委员会任职,参与标准编写。他就读于乔治华盛顿大学,获得工程学学士和硕士学位。JERRY L. HAYES — 是工程咨询公司 Hayes Technology 的负责人。他为多家航空航天公司和国防部提供计量和校准计划咨询服务。他曾担任海军计量工程中心的技术总监,并为全海军计划制定政策和目标。他撰写了许多关于校准和测量控制的论文,以确保校准计划和测试的质量。Hayes 曾获得过同行授予的许多奖项和荣誉。他获得了加州大学伯克利分校机械工程学士学位。JAMES L. TAYLOR — 在计算机数据采集系统项目的设计、分析和管理方面拥有二十多年的经验。他负责开展研究和开发概念设计,以及为工业和国防部进行系统设计。Taylor 发表了关于计算机数据采集系统设计技术和测量误差基础的教材,并为众多航空航天和工业公司教授测量技术和系统设计课程。他获得了应用数学和物理学学士学位以及应用数学和工程硕士学位。我们特别感谢 Robert B. Abernethy 博士提供的个人参考资料,并非常感谢以下人员的建设性贡献和批评性评论:NASA 计量和校准工作组 Robert Burdine—NASA HQ (Code Q)/MSFC Fred Kern—LaRC Troy J. Estes—WSTF Kristen Riley—KSC Mark A. Hutchinson—LaRC Herman Watts(Tom Weiss)—Stennis(Sverdrup)