衛(wèi)星外表紫外輻照強度與原子氧注量計算及軟件設計.pdf

1、衛(wèi)星的設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，而其中如何準確的預測衛(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)星三維結構特征及在軌運動狀態(tài)

2、等因素的影響有關。為有效地進行衛(wèi)星在軌壽命預測，必須在考慮衛(wèi)星三維結構及在軌運動狀態(tài)等因素影響的基礎上，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)星三維結構及在軌運動狀態(tài)等因素影響的計算模式和方法。本文在綜合考慮了衛(wèi)星的三維結構和在軌運動狀態(tài)兩個因素的基礎上，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)出相應實用軟件。將軟件計算結果與未考慮衛(wèi)星三維結構特征及在軌運動狀態(tài)等因素的影響的結果進行了比較，表明本文方法可以更準確的反映衛(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測方法都是針對

4、綜合輻照所建立的預測模型，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生色心的物理過程入手，建立了相應的數(shù)學物理模型，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