ISO 14302:2002
(Main)Space systems — Electromagnetic compatibility requirements
Space systems — Electromagnetic compatibility requirements
ISO 14302:2002 establishes performance requirements for the purpose of ensuring space systems electromagnetic compatibility (EMC). The engineering issues to be addressed in order to achieve system-level EMC are identified herein, with guidance and rationale towards achieving specification conformance. The method for the derivation of typical equipment-level requirements from a space-system-level requirement is illustrated.
Systèmes spatiaux — Exigences relatives à la compatibilité électromagnétique
L'ISO 14302:2002 établit les exigences de performance dans le but d'assurer la compatibilité électromagnétique (EMC) des systèmes spatiaux. Les questions d'ingénierie à traiter pour parvenir à la EMC au niveau système y sont identifiées, avec des conseils et des explications en vue d'atteindre la conformité aux spécifications. La méthode permettant de déduire des exigences typiques au niveau équipement à partir d'une exigence posée au niveau du système spatial est illustrée.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14302
First edition
2002-12-15
Space systems — Electromagnetic
compatibility requirements
Systèmes spatiaux — Exigences relatives à la compatibilité
électromagnétique
Reference number
ISO 14302:2002(E)
©
ISO 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2002
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and abbreviated terms. 1
3.1 Terms and definitions. 1
3.2 Abbreviated terms. 3
4 Requirements . 4
4.1 General system requirements. 4
4.2 Specific system requirements . 7
4.3 Equipment-level EMI requirements . 10
5 Verification. 13
5.1 General system requirements. 13
5.2 Specific system requirements . 14
5.3 Equipment-level EMI testing . 17
Annex A (informative) Rationale behind requirements and tests. 20
Bibliography . 49
© ISO 2002 — All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14302 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee
SC 14, Space systems and operations.
iv © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
Introduction
This International Standard addresses the equipment-level requirements, verification and rationale of system-
level compatibility concerns used in the development and procurement of complete space systems.
This International Standard includes requirements at all the following levels:
general system requirements;
specific system requirements;
equipment-level electromagnetic interference requirements.
The equipment-level requirements are summarized in Tables 1 and 2.
This International Standard does not include detailed design requirements. Instead, engineering issues to be
addressed during execution of the electromagnetic compatibility (EMC) control programme are presented.
Requirements in this International Standard may be tailored based on contractual agreements.
This International Standard references civilian equipment-level electromagnetic interference (EMI) test
methods to minimize cost and allow the use of standard test methods. This International Standard does not
contain EMI test limits. Test limits should be developed based on the environment, power quality definition
and operational requirements.
Annex A presents the rationale behind each requirement/test technique, guidance for meeting requirements
and test procedures where an acceptable reference is not available. Use of Annex A is advised in order to
allow for optimal tailoring of this International Standard for individual programmes.
© ISO 2002 — All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14302:2002(E)
Space systems — Electromagnetic compatibility requirements
1 Scope
This International Standard establishes performance requirements for the purpose of ensuring space systems
electromagnetic compatibility (EMC). The engineering issues to be addressed in order to achieve system-level
EMC are identified herein, with guidance and rationale towards achieving specification conformance. The
method for the derivation of typical equipment-level requirements from a space-system-level requirement is
illustrated.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 7137:1995, Aircraft — Environmental conditions and test procedures for airborne equipment
IEC 61000-4-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques —
Electrostatic discharge immunity test
3 Terms, definitions and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1.1
break-out box
non-flight piece of test support equipment that is connected in-line with a cable that accommodates external
connection (usually binding posts) of instrumentation or series/parallel test networks to the wiring in that cable
3.1.2
complete space system
normally the spacecraft or launch vehicle itself, but more generally a suite of equipment, subsystems, skills,
and techniques capable of performing or supporting an operational role
NOTE A complete system includes related facilities, equipment, subsystems, materials, services, and personnel
required for its operation to the degree that it can be considered self-sufficient within its operational or support
environment.
3.1.3
dead-facing
removal of power from a circuit prior to mating/de-mating of the circuit interface (usually to prevent arcing or
inadvertent short circuits)
© ISO 2002 — All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
3.1.4
electromagnetic compatibility
EMC
ability of a space equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic environment without
introducing intolerable electromagnetic disturbances to anything in that environment
3.1.5
electromagnetic interference
EMI
degradation of the performance of a space equipment, transmission, channel, or system caused by an
electromagnetic disturbance
3.1.6
equipment/subsystem
any electrical, electronic, or electromechanical device or integration of such devices intended to operate as an
individual unit and performing a specific set of functions
NOTE Generally, a piece of equipment is housed within a single enclosure, while a subsystem may consist of several
interconnected units.
3.1.7
faying surface
prepared conductive surface of sufficient area and conductivity that, when joined under pressure contact,
ensures a low electrical bond impedance for the required life of the connection
3.1.8
immunity
ability of a device, equipment, or system to perform without degradation in the presence of an electromagnetic
disturbance
3.1.9
internal charging
phenomenon caused by penetration of high-energy electrons through spacecraft structures and/or component
walls so that these particles are incident on ungrounded metallic or dielectric internal surfaces
3.1.10
intersystem interference
harmful interaction between two different systems
EXAMPLE A launch vehicle docking with a space station.
3.1.11
intrasystem interference
harmful interaction between two different subsystems or between equipment of different subsystems that are
all part of the same space system
EXAMPLE Uncommanded operation of a flight control subsystem due to a radio frequency (RF) transmission
originating on the same spacecraft.
3.1.12
line impedance stabilization network
LISN
network inserted in the supply mains lead of an apparatus to be tested which provides, in a given frequency
range, specified source or load impedance for the measurement of disturbance currents and voltages and
which may isolate the apparatus from the supply mains in that frequency range
3.1.13
power quality requirement
requirement developed for the space system that defines the conducted voltage and current noise (from load
regulation, spikes, sags, etc.) the power user can expect
2 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
3.1.14
procuring activity
agency or organization funding or administering a contract for the development of the space system
3.1.15
radio frequency interference
RFI
degradation of the reception of a wanted signal caused by a radio frequency disturbance
3.1.16
safety margin
ratio of circuit threshold of susceptibility to induced circuit noise under worse-case expected environmental
conditions (intrasystem and intersystem)
3.1.17
spacecraft
space vehicle which includes launcher, orbiting platform and probe(s)
3.2 Abbreviated terms
ACS attitude control system
AM amplitude modulation
AWG American wire gage
BCI bulk current injection
CDR critical design review
CE conducted emissions
CISPR International Special Committee on Radio Interference
COTS commercial off-the-shelf
CS conducted susceptibility
DSO digital storage oscilloscope
EED electro-explosive device
EGSE electrical ground support equipment
EMC electromagnetic compatibility
EMCAB electromagnetic compatibility advisory board
EME electromagnetic environment
EMEVP electromagnetic effects verification plan
EMEVR electromagnetic effects verification report
EMI electromagnetic interference
EMISM electromagnetic interference safety margin
ESD electrostatic discharge
EUT equipment under test
FFT fast Fourier transform
FMEA failure mode effects analysis
GEO geosynchronous Earth orbit
HF high frequency
ICD interface control document
LEO low Earth orbit
© ISO 2002 — All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
LISN line impedance stabilization network
Mil-Std military standard
NASA National Aeronautics and Space Administration
PDR preliminary design review
RDR requirements definition review
RE radiated emissions
RF radio frequency
RFI radio frequency interference
RFP request for proposal
r.m.s. root-mean-square
RS radiated susceptibility
r.s.s. root-sum-square
SAE Society of Automotive Engineers
SMPS switched mode power supply
TTL transistor-to-transistor logic
UHF ultrahigh frequency
VHF very high frequency
VLF very low frequency
4 Requirements
4.1 General system requirements
4.1.1 General
The space system shall be electromagnetically compatible among all equipment/subsystems within the space
system and with the self-induced and defined external electromagnetic environment during all phases of its
mission.
4.1.2 System-level EMC programme
4.1.2.1 General
The procuring activity and prime contractor shall establish an overall EMC programme based on requirements
of this International Standard, the statement of work, space system specification, and other applicable
contractual documents. The purpose of the EMC programme is to ensure space-system-level compatibility
with minimum impact to programme, cost, schedule, and operational capabilities. An EMC programme shall
include EMC control documentation and an EMC Advisory Board (EMCAB). The EMC staff responsible for
these functions should be appropriate to the size and complexity of the programme. Typical programme
milestones and their corresponding EMC data/deliverables are provided in Annex A (see Table A.1).
Commercial space programmes having historically successful EMC control and management programmes in
place may submit documentation to the procuring activity for an alternate means of equipment-level
conformance, providing that the system-level interface requirements of this International Standard are met.
4.1.2.2 Electromagnetic compatibility advisory board
The EMCAB shall be responsible for timely and effective execution of the EMC programme under the general
project manager. The prime contractor or developer shall chair the EMCAB, with procuring activity oversight.
Other EMCAB members may invite associate contractors or developers and an independent expert of a space
engineering certification body. Procuring activities may waive this requirement for systems that do not involve
4 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
sufficient levels of integration to justify such a board; then the prime contractor shall execute EMCAB functions.
The EMCAB shall accomplish its duties and document its activities mainly through the use of the system-level
EMC documentation. It is also the responsibility of the EMCAB to solve problems related to EMC as they arise.
4.1.2.3 EMC programme
Details of the EMC programme shall be documented in the EMC control plan or other EMC contract
documentation. Initial releases shall document the mechanics of the EMC programme, including basic design
guidelines, while subsequent routine updates shall document programme progress. The requirements and
approach established by the prime contractor shall be in a contractual document. The contents of the EMC
control plan or other EMC contract documentation shall include, but not be limited to, the following:
a) EMC programme management is defined by:
1) responsibilities of procuring activity, prime and associate contractors, lines and protocols of
communication, and control of design changes;
2) planning the EMC programme, consisting of:
i) facilities and personnel required for successful implementation of the EMC programme;
ii) methods and procedures of accomplishing EMC design reviews and coordination (within the
EMCAB, if applicable);
iii) proposed charter;
iv) details of the operation of the EMCAB, if needed;
3) programme schedules, including integration of the EMC programme schedule and milestones within
the programme development master schedule;
b) system-level performance and design requirements, consisting of:
1) definition of electromagnetic and related environments; including considerations related to hazards of
electromagnetic radiation to fuels, humans, and explosive systems, such as electro-explosive
devices (EED's) (see 4.2.9), launch vehicles, interfacing vehicles, and launch site environment,
including electronic equipment at the launch site area;
2) definition of critical circuits;
c) electroexplosive devices, consisting of:
1) appropriate EED EMC requirements;
2) design techniques;
3) verification techniques;
d) subsystem/equipment EMI performance requirements and verification, consisting of:
1) allocation of design responses at system and subsystem/equipment levels as defined in this
International Standard;
2) allocated EMI performance at the equipment level, including tailored equipment-level requirement of
which the control plan is the vehicle for tailoring limits and test methods;
3) test results from subsystem/equipment level EMI tests shall be summarized:
© ISO 2002 — All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
i) any specification non-conformances judged to be acceptable shall be described in detail and
analysis of the non-compliant conditions on overall EMC performance shall be provided as a part
of the justifying rationale;
ii) cost, mass, schedule, reliability, system operability, and other factors should also be addressed;
e) EMC analysis:
1) by making predictions of intrasystem EMI/EMC based on expected or actual equipment/subsystem
EMI characteristics;
2) by designing solutions for predicted or actual interference situations using equipment-level data as
input, impedance coupling (conducted emissions), wire-to-wire, field-to-wire:
i) all coupling modes should be considered to determine or predict EMI safety margin (EMISM) of
intra-system EMI/EMC based on specified interface control document (ICD) values or actual
(waiver/deviation request) values of equipment/subsystem EMI characteristics;
ii) design solutions should address what filtering, shielding, and grounding need to be applied to
achieve these predicted EMISM's;
f) spacecraft charging/discharging analysis;
g) space-system-level EMC verification consisting of an outline of system-level EMC verification plan,
including rationale for selection of critical circuits for safety margin demonstration, and instrumentation
techniques for both critical and EED circuit and sensitization;
h) method of disposing waivers initial release and subsequent updates of the EMC control plan shall be
prepared and submitted in accordance with contractual terms.
4.1.3 Equipment/subsystem criticality categories
The EMCAB shall identify functional criticality for all equipment/subsystems. Functional criticality categories
include the following:
a) Category I, safety critical:
EMI problems could result in loss of life and/or loss of space platform;
b) Category II, mission critical:
EMI problems could result in injury, damage to space platform, mission abort or delay, or performance
degradation which unacceptably reduces mission effectiveness;
c) Category III, non-critical:
EMI problems could result only in annoyance, minor discomfort, or loss of performance which does not
reduce desired spacecraft effectiveness.
4.1.4 Safety margins
Design safety margins shall be established by the EMCAB for both critical functions and EED circuits. Design
margins shall consider likely degradation modes of circuits and circuit protection methods over projected
spacecraft lifetime.
6 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
4.2 Specific system requirements
4.2.1 External electromagnetic environment
The space system shall operate without performance degradation in the electromagnetic environment, not
only self-induced but that due to external sources (intersystem EMI) such as other radio frequency sources or
plasma effects. The EMCAB shall determine the electromagnetic environment based on mission requirements.
4.2.2 Intrasystem EMC
The space system shall not interfere with key requirements of payloads. Each equipment/subsystem shall
operate without performance degradation during concurrent operation of any combination of the remaining
equipment/subsystems, subject to mission requirements.
4.2.3 EMI control
The prime contractor shall be responsible for translating system-level EMC goals into equipment/subsystem-
level EMI performance requirements. Test limits and test methods may be tailored if required, with procuring
activity approval, to meet programme needs. EMI characteristics (emissions and susceptibility) shall be
controlled to the extent necessary to ensure intrasystem EMC and compatibility with the predicted external
electromagnetic environment. Equipment/subsystem-level EMI performance requirements and test methods
shall be in accordance with 4.3 and 5.3.
4.2.4 Grounding and wiring design
4.2.4.1 Grounding
A controlled ground reference concept shall be established for the space system prior to initial release of the
EMC control plan or other EMC contract documentation. Both power and signal returns and references shall
be considered. Impedance magnitudes of these connections over the affected signal spectrum shall be
considered in determining which kinds of power and signals may share common paths (wire or structure).
Resistance and inductance values for each element of the ground return circuit architecture may be assigned;
the common-mode voltages that develop at circuit reference points can then be computed. These computed
values may be compared to conducted susceptibility requirements for equipment.
4.2.4.2 Wiring
Wiring, cable separation, and signal category design guidelines for the space system shall be established.
4.2.5 Electrical bonding
4.2.5.1 General
Electrical bonding measures shall be implemented for management of electrical current paths and control of
voltage potentials to ensure required space system performance and protection of personnel. Bonding
provisions shall be compatible with other requirements imposed on the space system for corrosion control.
4.2.5.2 Power current feeder and return paths
If the structure is used as the current return path, bonding provisions shall be provided so that current paths of
electrical power sources are such that the total direct current (d.c.) voltage drops between the power
subsystem point of regulation and the electrical loads are within applicable power quality standard tolerances.
© ISO 2002 — All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
4.2.5.3 Shock and safety hazard
To prevent shock hazards to personnel, all exposed conductive items subject to fault condition charging shall
be bonded as necessary to limit potentials to prevent shock to personnel. In order to clear faults or provide
against accidental discharge of fault current to ground through a conductor, all exposed conductive items,
which could become charged due to an electrical fault condition, shall be bonded to the ground subsystem.
Bonding impedance shall be sufficiently low to ensure enough current to clear the fault by tripping a circuit
protection device.
4.2.5.4 Antenna counterpoise
Antenna structures relying on a counterpoise connected to (or implemented on) the spacecraft skin shall have
an RF bond to structure such that RF currents flowing on the skin have a low impedance path to and through
the counterpoise.
4.2.5.5 RF potentials
All electronic and electrical items, which could experience degraded operation or could degrade the operation
of other electronic or electrical items in response to external electromagnetic energy, shall be bonded to the
ground subsystem with a faying surface bond to present a low impedance at the frequencies of interest. For
composite materials, bonding shall be alternating current (ac) accomplished at impedance levels consistent
with the materials in use. Where vibration or thermal isolation is required, bond straps may be used. The bond
straps shall be as short as possible and maintain a low inductance path. Bond straps should only be used as a
last resort.
4.2.5.6 Static discharge
Any isolated conducting items shall be bonded to the ground subsystem in order to avoid a differential build-
up of charge that would result in an electrostatic discharge, unless it is shown that there would not be enough
charge build-up to cause a hazard.
4.2.5.7 Explosive atmosphere protection
Conducting elements in the vicinity of explosive and flammable materials shall be bonded to the ground
subsystem such that arcing or heat rise due to fault currents or lightning currents (either directly applied or
induced) is insufficient to cause ignition of the flammable substance. In space plasma environments, fault
currents may occur across pins of separated (exposed pins) connectors. Dead-facing shall be employed
before demating connectors in an explosive atmosphere and in a plasma environment of thrusters.
4.2.6 Antenna-to-antenna (RF) compatibility
The space system shall exhibit RF compatibility among all antenna-connected equipment/subsystems. This
requirement is also applicable on an intersystem basis when there will be a required intersystem interface.
The RF compatibility analysis, if used in lieu of a test, shall include the effects of intermodulation products.
4.2.7 Lightning
The space system shall be protected against both direct and indirect effects of lightning such that the mission
can be completed without degradation of performance after exposure to the lightning environment. Use test
procedure ISO 7137:1995, 3.8 (Section 22) for demonstrating compatibility with the lightning indirect-effects
environment and test procedure ISO 7137:1995, 3.10 (Section 23) for the direct-effects environment.
Protection may be a combination of operational avoidance of the lightning environment and electrical
overstress design techniques.
8 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 14302:2002(E)
4.2.8 Spacecraft and static charging
4.2.8.1 General
The space system shall control and dissipate build-up of electrostatic charges both from prelaunch ground
sources and from on-orbit energetic plasma environments to the extent necessary to protect against
personnel shock hazard, fuel ignition hazard, radio frequency interference (RFI) and destruction of dielectric
materials due to static discharge.
4.2.8.2 Plasma-generated/payload-induced differential charging/discharges
Plasma/payload-induced differential charging, occurrence of electrical discharges and degrading effects upon
the space system nominal performances shall be minimized to prevent such occurrences by design and
integration precautions. Because the elimination of all discharges cannot be guaranteed, the full system shall
be hardened and verified so that no malfunctions, degradation of performances, or deviation from identified
parameters beyond tolerances given by corresponding specifications occur when the spacecraft is exposed to
repetitive electrostatic arc-discharges representative of expected transient phenomena.
4.2.8.3 Internal charging
If the orbit parameters are such that the incident electron flux is high enough to cause internal charging,
hardening techniques shall be applied to minimize the charging of these surfaces, preventing them from
reaching the electrostatic discharge (ESD) discharging threshold.
4.2.8.4 Charging of fluid lines
All pipes, tubes, and hoses that carry fluids shall have a method of discharging the fluid and its transport
system without producing arcs.
4.2.9 Hazards of electromagnetic radiation
The space system shall be designed so that fuels, humans, explosive systems, and electronically actuated
thrusters are not exposed to unsafe levels o
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14302
Première édition
2002-12-15
Systèmes spatiaux — Exigences relatives
à la compatibilité électromagnétique
Space systems — Electromagnetic compatibility requirements
Numéro de référence
ISO 14302:2002(F)
©
ISO 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2002
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions et termes abrégés . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Termes abrégés. 3
4 Exigences. 4
4.1 Exigences générales du système. 4
4.2 Exigences spécifiques du système. 7
4.3 Exigences EMI au niveau équipement .10
5 Vérification. 14
5.1 Exigences générales du système. 14
5.2 Exigences spécifiques du système. 15
5.3 Essais EMI au niveau équipement . 18
Annexe A (informative) Justification des exigences et des essais. 22
Bibliographie . 52
© ISO 2002 — Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14302 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité SC 14,
Systèmes spatiaux, développement et mise en œuvre.
iv © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
Introduction
La présente Norme internationale traite des exigences au niveau équipement, de la vérification et de la
justification des études de compatibilité au niveau système, impliquées lors du développement et de
l'équipement de systèmes spatiaux complets.
La présente Norme internationale comprend des exigences aux niveaux suivants:
exigences générales du système;
exigences spécifiques du système;
exigences relatives à l'interférence électromagnétique au niveau équipement.
Les Tableaux 1 et 2 résument les exigences au niveau équipement.
La présente Norme internationale n'inclut pas des exigences de conception détaillées. Par contre, elle
présente les questions à traiter pendant l'exécution du programme de contrôle de la compatibilité
électromagnétique (EMC). Les exigences de la présente Norme internationale peuvent être adaptées sur la
base d'accords contractuels.
La présente Norme internationale se reporte aux méthodes d'essai civiles relatives aux interférences
électromagnétiques (EMI) au niveau équipement, afin de réduire au maximum les coûts et de permettre
l'emploi de méthodes d'essai normalisées. La présente Norme internationale ne fournit pas les limites des
essais EMI. Il convient de développer les limites des essais sur la base de l'environnement, de la définition de
qualité d'alimentation et des exigences opérationnelles.
L'Annexe A justifie chaque exigence/essai technique, les lignes directrices permettant de satisfaire ces
exigences et la procédure des essais, lorsque des références acceptables ne sont pas disponibles. L'emploi
de l'Annexe A est conseillé pour pouvoir adapter de façon optimale la présente Norme internationale aux
programmes individuels.
© ISO 2002 — Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 14302:2002(F)
Systèmes spatiaux — Exigences relatives à la compatibilité
électromagnétique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale établit les exigences de performance dans le but d'assurer la compatibilité
électromagnétique (EMC) des systèmes spatiaux. Les questions d'ingénierie à traiter pour parvenir à la EMC
au niveau système y sont identifiées, avec des conseils et des explications en vue d'atteindre la conformité
aux spécifications. La méthode permettant de déduire des exigences typiques au niveau équipement à partir
d'une exigence posée au niveau du système spatial est illustrée.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 7137:1995, Aéronefs — Conditions d'environnement et procédures d'essai pour les équipements
embarqués
CEI 61000-4-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-2: Techniques d'essai et de mesure —
Essai d'immunité aux décharges électrostatiques
3 Termes, définitions et termes abrégés
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1.1
boîte de rupture
pièce non embarquable d'équipement de soutien d'essai connectée en ligne avec un câble permettant la
liaison externe (en général, des bornes de raccordement) d'instrumentation ou de réseaux d'essai en
série/parallèle aux conducteurs de ce câble
3.1.2
système spatial complet
normalement, l'engin spatial ou le véhicule de lancement lui-même, mais plus généralement une série
d'équipements, sous-systèmes, compétences et techniques capables de réaliser ou de supporter un rôle
opérationnel
NOTE Un système complet comprend les moyens, équipements, sous-systèmes, matériaux, services et personnel
associés requis pour son fonctionnement à un stade pouvant être considéré comme autosuffisant dans son
environnement opérationnel ou de soutien.
© ISO 2002 — Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
3.1.3
connexion inerte
suppression de l'alimentation d'un circuit avant la connexion/déconnexion de l'interface du circuit (en général,
pour éviter la formation d'un arc ou d'un court-circuit)
3.1.4
compatibilité électromagnétique
EMC
aptitude d'un équipement ou d'un système spatial à fonctionner de façon satisfaisante dans son
environnement électromagnétique sans introduire de perturbations électromagnétiques intolérables où que ce
soit dans cet environnement
3.1.5
interférence électromagnétique
EMI
dégradation des performances d'un équipement spatial, d'une transmission, d'un canal ou d'un système,
causée par une perturbation électromagnétique
3.1.6
équipement/sous-système
tout dispositif électrique, électronique ou électromécanique, ou intégration de tels dispositifs, prévus pour
fonctionner comme une unité individuelle et réalisant un ensemble de fonctions spécifiques
NOTE En général, un équipement se loge dans une enceinte unique, alors qu'un sous-système peut être constitué
de plusieurs unités interconnectées.
3.1.7
surface de contact
surface conductrice préparée d'une superficie et d'une conductivité suffisante pour que, assemblée par
contact à pression, elle assure une faible impédance de liaison électrique pour la durée de vie requise de la
connexion
3.1.8
immunité
aptitude d'un dispositif, équipement ou système à fonctionner sans dégradation en présence d'une
perturbation électromagnétique
3.1.9
charge interne
phénomène causé par la pénétration d'électrons à haute énergie à travers les structures d'un engin spatial
et/ou les parois des composants, de telle sorte que ces particules arrivent à des surfaces internes métalliques
ou diélectriques isolées
3.1.10
interférence intersystème
interaction nuisible entre deux systèmes différents
EXEMPLE Un véhicule de lancement s'arrimant à une station spatiale.
3.1.11
interférence intrasystème
interaction nuisible entre deux sous-systèmes différents ou entre des équipements de différents sous-
systèmes qui font tous partie du même système spatial
EXEMPLE Action hors commande d'un sous-système de contrôle de vol due à une transmission de fréquence
radioélectrique (RF) originaire du même engin spatial.
2 © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
3.1.12
réseau de stabilisation d'impédance de ligne
LISN
réseau inséré dans les câbles d'alimentation principaux d'un dispositif devant être testé, qui fournit, dans une
gamme de fréquences donnée, une impédance de source ou de charge indiquée pour mesurer les tensions et
les courants de perturbation, et qui peut isoler le dispositif de l'alimentation principale dans cette gamme de
fréquences
3.1.13
exigence de qualité d'alimentation (électrique)
exigence développée pour le système spatial définissant la tension et le bruit du courant (de la régulation de
charge, surcharge, sous-charge, etc.) que l'utilisateur de courant électrique peut attendre
3.1.14
donneur d’ordre
agence ou organisation finançant ou administrant un contrat pour le développement du système spatial
3.1.15
interférence de fréquence radioélectrique
RFI
dégradation de la réception d'un signal utile causée par une perturbation de fréquence radioélectrique
3.1.16
marge de sécurité
taux du seuil de susceptibilité du circuit au bruit induit dans les pires conditions environnementales qui
puissent être envisagées (intrasystème et intersystème)
3.1.17
engin spatial
véhicule spatial comprenant un lanceur, une plate-forme orbitale et une (des) sonde(s)
3.2 Termes abrégés
ACS système de contrôle d'attitude
AM modulation d'amplitude
AWG American wire gage
BCI injection de courant
CDR revue de conception critique
CE émissions par conduction
CISPR Comité international spécial des perturbations radioélectriques
COTS produits sur étagère
CS susceptibilité par conduction
DSO oscilloscope à mémoire numérique
EED dispositif électroexplosif
EGSE équipement de soutien électrique au sol
EMC compatibilité électromagnétique
EMCAB Comité consultatif de compatibilité électromagnétique
EME environnement électromagnétique
EMEVP plan de vérification des effets électromagnétiques
EMEVR rapport de vérification des effets électromagnétiques
EMI interférence électromagnétique
EMISM marge de sécurité en interférences électromagnétiques
© ISO 2002 — Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
ESD décharge électrostatique
EUT équipement soumis à l'essais
FFT transformation de Fourier rapide
FMEA analyse des modes de défaillance et de leurs effets
GEO orbite terrestre géosynchrone
HF haute fréquence
ICD document de contrôle d'interfaces
LEO orbite terrestre basse
LISN réseau de stabilisation d'impédance de ligne
Mil-Std norme militaire
NASA National Aeronautics and Space Administration
PDR revue de conception préliminaire
RDR revue de définition des exigences
RE émissions rayonnantes
RF fréquence radioélectrique
RFI interférence de fréquence radioélectrique
RFP appel d'offres
r.m.s. moyenne quadratique
RS susceptibilité en mode rayonné
r.s.s. résultante quadratique
SAE Society of Automotive Engineers
SMPS alimentation en mode commuté
TTL logique à transistors et transistors
UHF ultra haute fréquence
VHF très haute fréquence
VLF très basse fréquence
4 Exigences
4.1 Exigences générales du système
4.1.1 Généralités
Le système spatial doit être compatible sur le plan électromagnétique entre tous les équipements/sous-
systèmes du système spatial, ainsi qu'avec l'environnement électromagnétique auto-induit et celui défini
comme externe, durant toutes les phases de sa mission.
4.1.2 Programme EMC au niveau système
4.1.2.1 Généralités
Le donneur d'ordre et le contractant principal doivent établir un programme EMC global basé sur les
exigences de la présente Norme internationale, le cahier des clauses techniques particulières, la spécification
du système spatial et autres documents contractuels applicables. Le but du programme EMC est de garantir
la compatibilité au niveau du système spatial avec un impact minimum sur le programme, les coûts, les délais
et les capacités opérationnelles. Un programme EMC doit faire appel à la documentation de contrôle EMC et
à un Comité consultatif de compatibilité électromagnétique (EMCAB). Il convient que l'équipe EMC
4 © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
responsable de ces fonctions s'adapte à la taille et à la complexité du programme. Les jalons importants
typiques du programme et les livrables/données EMC correspondantes sont fournies en Annexe A (voir
Tableau A.1). Les programmes spatiaux commerciaux ayant eu un déroulement et une gestion réussie en
termes de contrôle de EMC peuvent présenter une documentation au donneur d'ordre comme moyen
alternatif de preuve de conformité au niveau équipement, à la condition que ce document réponde aux
exigences d'interface au niveau système de la présente Norme internationale.
4.1.2.2 Comité consultatif de compatibilité électromagnétique
L'EMCAB doit assumer l'exécution effective et opportune du programme EMC sous la responsabilité du
directeur général du projet. Le contractant principal ou le maître d'œuvre doit présider l'EMCAB, sous la
surveillance du donneur d'ordre. Les autres membres de l'EMCAB peuvent se mettre en rapport avec les
autres contractants associés ou développeurs et avec un spécialiste indépendant d'un organisme de
certification en ingénierie spatiale. Les donneurs d'ordre peuvent déroger à cette exigence pour les systèmes
qui n'offrent pas un niveau suffisant d'intégration pour justifier un tel comité; dans ce cas, le contractant
principal doit remplir les fonctions de l'EMCAB. L'EMCAB doit effectuer ses tâches et documenter ses
activités principalement en utilisant la documentation concernant la compatibilité électromagnétique au niveau
système. Il est également de la responsabilité de l'EMCAB de résoudre les problèmes relatifs à la EMC
lorsqu'ils apparaissent.
4.1.2.3 Programme EMC
Le plan de contrôle EMC ou toute autre documentation contractuelle EMC doit fournir les détails du
programme EMC. Les documents initiaux doivent décrire les mécanismes du programme EMC, y compris les
lignes directrices élémentaires de conception, tandis que les documents de mise à jour de routine doivent
rendre compte de l'avancement du programme. Les exigences et l'approche établies par le contractant
principal doivent être insérées dans un document contractuel. Le contenu du plan de contrôle EMC ou de
toute autre documentation contractuelle EMC doit inclure la liste non exhaustive des points suivants:
a) gestion du programme EMC, définie par:
1) les responsabilités respectives du donneur d'ordre, du contractant principal et des contractants
associés, les liaisons et protocoles de communication et le contrôle des modifications de conception;
2) la planification du programme EMC, comprenant:
i) les installations et le personnel nécessaires à la bonne mise en œuvre du programme EMC;
ii) les méthodes et les procédures de revue de conception et de coordination EMC (dans le cadre
de l'EMCAB, le cas échéant);
iii) le statut proposé;
iv) les détails du fonctionnement de l'EMCAB, si nécessaire;
3) le calendrier du programme, y compris l'intégration du calendrier du programme EMC et les jalons
importants dans le calendrier principal du développement du programme;
b) exigences de performance et de conception au niveau système, comprenant:
1) la définition des environnements électromagnétiques et associés, y compris les considérations
relatives aux risques des rayonnements électromagnétiques pour les combustibles, les hommes et
les systèmes explosifs, tels que les dispositifs électroexplosifs (EED) (voir 4.2.9), les véhicules de
lancement, les véhicules d'interface, et l'environnement du site de lancement, y compris le matériel
électronique de la zone de lancement;
2) la définition des circuits critiques;
c) dispositifs électroexplosifs, comprenant:
© ISO 2002 — Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
1) les exigences EMC appropriées concernant les EED;
2) les techniques de conception;
3) les techniques de vérification;
d) exigences et vérification de performance EMI de sous-système/équipements, comprenant:
1) attribution des réponses de conception aux niveaux système et sous-système/équipement, comme
défini dans la présente Norme internationale;
2) performance EMI allouée au niveau équipement, y compris les exigences de niveau équipement
adaptées. Le plan de contrôle est l'outil permettant d'adapter les limites et les méthodes d'essai;
3) les résultats des essais EMI au niveau sous-système/équipement doivent être synthétisés:
i) tout résultat non conforme mais jugé acceptable doit être décrit en détail, et une analyse des
conditions de non-conformité en termes de performance EMC globale doit être fournie en même
temps que les justifications;
ii) il convient de prendre en compte également le coût, la masse, le calendrier, la fiabilité, la
fonctionnalité du système, et les autres facteurs;
e) analyse EMC, comprenant:
1) des prédictions EMI/EMC intrasystème basées sur les caractéristiques EMI attendues ou réelles des
équipements/sous-systèmes;
2) des solutions de définition pour faire face aux situations d'interférences réelles ou prévues, qui se
basent sur les données au niveau équipement et qui utilisent le couplage par impédance (émissions
conduites), conducteur à conducteur, champ sur câble:
i) il convient de considérer tous les modes de couplage pour déterminer ou pour prédire la marge
de sécurité en interférences électromagnétiques (EMISM) de l'EMI/EMC intrasystème sur la
base des valeurs indiquées dans le document de contrôle d'interfaces (ICD) ou les valeurs
réelles (demande de dérogation/d'écart) des caractéristiques EMI d'équipement/sous-système;
ii) il convient que les solutions de définition envisagées indiquent quel type de filtre, blindage ou
mise à la masse doivent être montés pour atteindre les EMISM prévues;
f) analyse de charge/décharge d'un engin spatial;
g) vérification EMC au niveau du système spatial, comprenant le schéma du plan de vérification EMC au
niveau système, y compris la justification du choix des circuits critiques pour la démonstration de marge
de sécurité, et les techniques d'instrumentation pour la sensibilisation des circuits critiques et EED;
h) méthode de prise de décision relative aux dérogations: la publication initiale et les mises à jour ultérieures
du plan de contrôle EMC doivent êtres préparées et présentées conformément aux termes du contrat.
4.1.3 Catégories de criticité des équipements/sous-systèmes
L'EMCAB doit identifier la criticité fonctionnelle pour tous les équipements/sous-systèmes. Les catégories de
criticité fonctionnelle sont les suivantes:
a) Catégorie I, critique au niveau de la sécurité:
des problèmes EMI pourraient provoquer des pertes humaines et/ou la perte de la plate-forme spatiale;
b) Catégorie II, critique au niveau de la mission:
6 © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
des problèmes EMI pourraient provoquer des dommages corporels, des dommages à la plate-forme
spatiale, l'abandon ou le retard de la mission ou une dégradation des performances réduisant de façon
inacceptable l'efficacité de la mission;
c) Catégorie III, non critique:
les problèmes EMI pourraient provoquer uniquement une gêne, un désagrément mineur ou une réduction
des performances ne réduisant pas l'efficacité désirée de l'engin spatial.
4.1.4 Marges de sécurité
L'EMCAB doit établir les marges de sécurité de conception à la fois pour les fonctions critiques et pour les
circuits EED. Les marges de conception doivent tenir compte des modes de dégradation probables des
circuits et des méthodes de protection des circuits sur toute la durée de vie prévue de l'engin spatial.
4.2 Exigences spécifiques du système
4.2.1 Environnement électromagnétique externe
Le système spatial doit fonctionner sans dégradation des performances dans l'environnement
électromagnétique auto-induit et dû à des sources externes (EMI intersystème), telles que d'autres sources
de fréquences radioélectriques ou les effets de plasma. L'EMCAB doit déterminer l'environnement
électromagnétique en fonction des exigences de mission.
4.2.2 Compatibilité électromagnétique intrasystème
Le système spatial ne doit pas interférer avec les exigences clés de la charge utile. Chaque équipement/sous-
système doit fonctionner sans dégradation des performances durant le fonctionnement simultané de toute
combinaison du reste des équipements/sous-systèmes, soumis aux exigences de mission.
4.2.3 Contrôle d'interférence électromagnétique
Le contractant principal doit assumer la responsabilité de traduire les objectifs de EMC au niveau système en
exigences de performance EMI au niveau équipement/sous-système. Les limites et méthodes d'essai peuvent
être adaptées si nécessaire, avec l'approbation du donneur d'ordres, pour remplir les objectifs du programme.
Les caractéristiques EMI (émissions et susceptibilité) doivent être contrôlées dans la mesure nécessaire à
l'obtention d'une EMC intrasystème et une compatibilité avec l'environnement électromagnétique externe
prévu. Les exigences de performance EMI au niveau équipement/sous-système et les méthodes d'essai
doivent être conformes à 4.3 et à 5.3.
4.2.4 Conception du câblage et de la mise à l a masse
4.2.4.1 Mise à la masse
Un concept de référence de contrôle de masse doit être établi pour le système spatial avant l'édition initiale du
plan de contrôle EMC ou de toute autre documentation contractuelle EMC. Les retours de puissance et de
signal et les références doivent être considérés. Les valeurs d'impédance de ces connexions sur le spectre de
signal affecté doivent être considérées en déterminant quels types de puissance et de signaux peuvent
partager des chemins communs (câble ou structure). On peut fixer les valeurs de résistance et d'inductance
pour chaque élément de l'architecture du circuit de retour de mise à la masse et on peut calculer les tensions
en mode commun qui se développent en des points de référence du circuit. Ces valeurs calculées peuvent
être comparées aux exigences de susceptibilité par conduction pour l'équipement.
4.2.4.2 Câblage
Les lignes directrices de conception relatives au choix des câbles, à l'écartement des câbles et à la catégorie
de signal pour le système spatial doivent être établies.
© ISO 2002 — Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 14302:2002(F)
4.2.5 Liaisons électriques
4.2.5.1 Généralités
Il faut prendre des mesures en termes de liaisons électriques pour la gestion des chemins du courant
électrique et pour le contrôle des potentiels, afin de garantir les performances requises pour le système
spatial et pour la protection du personnel. Les dispositifs de connexion doivent être compatibles avec les
autres exigences imposées au système spatial en matière de contrôle de la corrosion.
4.2.5.2 Alimentation électrique et circuits de retour
Si la structure est utilisée comme circuit de retour, des dispositifs de connexion doivent être prévus de façon à
ce que les circuits de retour des sources de puissance électrique soient tels que les chutes de tension totale
de courant continu (c.c.) entre le point de régulation du sous-système et les charges électriques se trouvent
dans les limites données par les normes applicables en matière de qualité d'alimentation.
4.2.5.3 Risques de choc électrique et d'accident
Tous les éléments conducteurs exposés susceptibles de se charger en raison d'un défaut doivent être
connectés comme il se doit pour limiter les potentiels, de façon à prévenir les risques de choc électrique du
personnel. Pour supprimer les défauts ou pour se prémunir contre toute décharge accidentelle de courants de
défaut à la masse à travers un conducteur, tous les éléments conducteurs exposés, qui pourraient se charger
en raison d'un défaut électrique, doivent être connectés au sous-système de masse. L'impédance de
connexion doit être suffisamment basse pour assurer un courant suffisant pour éliminer le défaut par
déclenchement d'un dispositif de protection du circuit.
4.2.5.4 Contrepoids d'antenne
Les structures d'antennes basées sur un contrepoids connecté (ou incorporé) au revêtement de l'engin spatial
doivent avoir une connexion RF à la structure, de telle sorte que les courants RF passant par le revêtement
aient un chemin de basse impédance jusqu'au contrepoids et au travers de celui-ci.
4.2.5.5 Potentiels RF
Tous les composants électriques et électroniques qui pourraient présenter un fonctionnement dégradé ou qui
pourraient dégrader le fonctionnement d'autres composants électriques ou électroniques par l'effet d'énergie
électromagnétique d'origine externe doivent être connectés au sous-système de masse par une connexion de
surface de contact, de manière à présenter une basse impédance aux fréquences utiles. En ce qui concerne
les matériaux composite
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.