衛(wèi)星外表紫外輻照強度與原子氧注量計算及軟件設(shè)計.pdf

1、衛(wèi)星的設(shè)計壽命必須要大于衛(wèi)星在軌工作壽命。但是，如果兩者相差很多的話，就會造成資源上極大的浪費，所以如何盡可能的使設(shè)計壽命接近在軌工作壽命就成為一個重要的課題，而其中如何準(zhǔn)確的預(yù)測衛(wèi)星在軌工作壽命就變得十分重要。本課題以影響衛(wèi)星在軌壽命的兩個重要因素—紫外輻照和原子氧為出發(fā)點，來研究實際作用于衛(wèi)星外表的環(huán)境因素計算模型。
　　衛(wèi)星在軌運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)特征及在軌運動狀態(tài)

2、等因素的影響有關(guān)。為有效地進行衛(wèi)星在軌壽命預(yù)測，必須在考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)及在軌運動狀態(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)，才能使計算結(jié)果更符合實際，特別是紫外輻照空間環(huán)境影響。但是，目前國際上尚沒有考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)及在軌運動狀態(tài)等因素影響的計算模式和方法。本文在綜合考慮了衛(wèi)星的三維結(jié)構(gòu)和在軌運動狀態(tài)兩個因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽輻照強度計算模型建立了紫外輻照強度計算模型，給出了模型參數(shù)的具體

3、求解方法并開發(fā)出相應(yīng)實用軟件。將軟件計算結(jié)果與未考慮衛(wèi)星三維結(jié)構(gòu)特征及在軌運動狀態(tài)等因素的影響的結(jié)果進行了比較，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)星壽命的長短，反映紫外輻照產(chǎn)生航天器涂層材料性能退化的一個重要參數(shù)是太陽吸收率，所以對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)實意義。目前國際上常用的預(yù)測方法都是針對

4、綜合輻照所建立的預(yù)測模型，而不是單獨針對紫外輻照的，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。
　　目前國際上通用的計算原子氧注量的模型由于缺乏對衛(wèi)星姿態(tài)及軌道因素的考慮，同樣不能準(zhǔn)確地計算出衛(wèi)星在軌飛行所實際受到的原子氧的注量。本文在建立模型時則考慮到以上因素，同時還結(jié)合了太陽活動以及地磁活動這兩個影響因素，給出了模型參數(shù)的具體求解方法，根據(jù)求