衛(wèi)星外表紫外輻照強(qiáng)度與原子氧注量計(jì)算及軟件設(shè)計(jì).pdf

1、衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命必須要大于衛(wèi)星在軌工作壽命。但是，如果兩者相差很多的話，就會(huì)造成資源上極大的浪費(fèi)，所以如何盡可能的使設(shè)計(jì)壽命接近在軌工作壽命就成為一個(gè)重要的課題，而其中如何準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)衛(wèi)星在軌工作壽命就變得十分重要。本課題以影響衛(wèi)星在軌壽命的兩個(gè)重要因素—紫外輻照和原子氧為出發(fā)點(diǎn)，來研究實(shí)際作用于衛(wèi)星外表的環(huán)境因素計(jì)算模型。
　　衛(wèi)星在軌運(yùn)行過程中所遭遇的空間環(huán)境,除取決于所在軌道空間環(huán)境變化模式外，還與衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)特征及在軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

2、等因素的影響有關(guān)。為有效地進(jìn)行衛(wèi)星在軌壽命預(yù)測(cè)，必須在考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)及在軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素影響的基礎(chǔ)上，建立衛(wèi)星環(huán)境參數(shù)計(jì)算模型，作為分析衛(wèi)星與空間環(huán)境交互作用的基本依據(jù)，才能使計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際，特別是紫外輻照空間環(huán)境影響。但是，目前國(guó)際上尚沒有考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)及在軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素影響的計(jì)算模式和方法。本文在綜合考慮了衛(wèi)星的三維結(jié)構(gòu)和在軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩個(gè)因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽輻照強(qiáng)度計(jì)算模型建立了紫外輻照強(qiáng)度計(jì)算模型，給出了模型參數(shù)的具體

3、求解方法并開發(fā)出相應(yīng)實(shí)用軟件。將軟件計(jì)算結(jié)果與未考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)特征及在軌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素的影響的結(jié)果進(jìn)行了比較，表明本文方法可以更準(zhǔn)確的反映衛(wèi)星在軌的實(shí)際情況。
　　由于紫外輻照是造成航天器涂層材料性能退化的一個(gè)重要的環(huán)境因素，而熱控涂層性能的好壞又直接決定了衛(wèi)星壽命的長(zhǎng)短，反映紫外輻照產(chǎn)生航天器涂層材料性能退化的一個(gè)重要參數(shù)是太陽吸收率，所以對(duì)熱控涂層太陽吸收率退化規(guī)律的研究就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前國(guó)際上常用的預(yù)測(cè)方法都是針對(duì)

4、綜合輻照所建立的預(yù)測(cè)模型，而不是單獨(dú)針對(duì)紫外輻照的，所以本文從研究材料受紫外輻照產(chǎn)生色心的物理過程入手，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型，給出了確定航天器涂層材料太陽吸收率退化規(guī)律的方法。
　　目前國(guó)際上通用的計(jì)算原子氧注量的模型由于缺乏對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)及軌道因素的考慮，同樣不能準(zhǔn)確地計(jì)算出衛(wèi)星在軌飛行所實(shí)際受到的原子氧的注量。本文在建立模型時(shí)則考慮到以上因素，同時(shí)還結(jié)合了太陽活動(dòng)以及地磁活動(dòng)這兩個(gè)影響因素，給出了模型參數(shù)的具體求解方法，根據(jù)求