[發明專利]一種用于評估地球軌道衛星輻射劑量率的方法

在審

• 申請號: 201410709077.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105701327A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 楊垂柏;曹光偉;張賢國;荊濤;張斌全;孔令高;張珅毅;梁金寶;孫越強
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間科學與應用研究中心
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01T1/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;呂愛霞

1.一種用于評估地球軌道衛星輻射劑量率的方法，所述方法包括：

步驟101，將實測的一段時間內的空間粒子數作為持續動態輸入，采用粒子輸運計算工具計算出不同能量粒子在衛星結構材料中的深度和不同能量下器件靈敏區材料能量沉積,并記錄深度和能量沉積的對照關系；

依據空間粒子輸入的空間通量譜和空間粒子在衛星結構材料中深度關系計算空間粒子在目標位置處的粒子通量譜；

步驟102，獲得目標位置處的空間粒子通量譜后，結合不同能量空間粒子在器件靈敏區材料中的能量沉積關系，獲得空間粒子在目標位置處的器件靈敏區材料中的能量沉積面密度總和；

步驟103，依據能量沉積面密度總和及器件靈敏區材料的密度，計算空間粒子在目標位置處的輻射劑量率。

2.根據權利要求1所述的用于評估地球軌道衛星輻射劑量率的方法，其特征在于，所述步驟101進一步包含：

步驟101-1，獲取一個評估時間段內的空間粒子數，并將設定時間段內獲取的空間粒子數作為空間環境數據；

步驟101-2，利用粒子輸運計算工具計算不同能量的空間粒子在衛星結構材料入射深度的能量和深度關系對照表，和不同能量的空間粒子穿透不同深度的衛星結構材料后在器件內靈敏區材料的能量沉積面密度和深度關系對照表；

依據得到的不同能量的空間粒子的能量和深度數據獲得基于所有空間所有粒子所有能量點的累加結果，即獲得了空間粒子在目標位置處的器件靈敏區材料中的能量沉積面密度總和；

步驟101-3，將衛星內部需要評估的位置及評估的位置與周圍構型抽樣成平板結構或球結構，并得出評估部位深度值；

步驟101-4，將得到的空間環境數據對應的能譜依據冪律關系重建為微分能譜，進而得到粒子通量譜。

3.根據權利要求2所述的用于評估地球軌道衛星輻射劑量率的方法，其特征在于，所述步驟103具體為：

依據能量和深度關系對照表、評估部位深度值和粒子微分譜，并采用如下公式計算衛星輻射劑量率：

D(t)＝∑[Ep(t)]/(ρ·l) (3)

其中，i表示能量點；為x深度處的粒子通量譜向量；為空間粒子通量譜向量；為粒子射程和能量向量；為粒子能量和沉積能量向量；K(x)為系數，該系數值依據構型不同而不同；Ep(t)粒子在x深度處器件靈敏區中的能量沉積總面密度；ρ為器件靈敏區材料的密度；l為器件靈敏區材料的厚度；D(t)為x深度處的劑量率。