[發明專利]一種測試及建立航天航空包覆材料BRDF數據庫的方法和系統

有效

• 申請號: 201710319883.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107193897B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 李林;盧長文;廖飛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/22;G06F16/25
• 代理公司: 11639 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 毛燕

1.航天航空包覆材料雙向反射分布函數數據庫系統，其特征在于：包括數據庫模塊、數據查詢模塊、數據顯示模塊、數據導入模塊、數據繪圖模塊和數據導出模塊；

其中，數據庫模塊包括了11種航天航空包覆材料的BRDF數據；

數據導入模塊包含用戶數據導入模式和本數據庫模式；

數據查詢模塊包括單個查詢及組合查詢；

數據顯示模塊包括文本顯示和表格顯示兩種顯示形式，也可取消表格顯示；

數據繪圖模塊包括二維繪圖、三維直角坐標繪圖以及球坐標繪圖；

數據導出模塊包括導出至Excel及Txt和導出至Tracepro及LightTools兩類形式；

航空包覆材料雙向反射分布函數數據庫系統中各模塊的連接關系是：

數據導入模塊將儀器測試到的數據導入數據庫模塊，為其他模塊提供用戶自定義數據庫，數據查詢模塊從數據庫中提取所需BRDF數據，這些數據送到數據顯示模塊顯示，或者送到數據繪圖模塊繪制圖像，或者送到數據導出模塊導出為特定文件；

航天航空包覆材料雙向反射分布函數數據庫系統中各模塊的功能是：

數據庫模塊中的雙向反射分布函數數據可以進行航天航空研究領域雜散輻射防護設計和仿真；

數據導入模塊可以從測試儀器輸出的BRDF數據文件中提取數據，把數據應用到本系統中，即：用戶可不使用本系統自帶數據庫，自行用儀器測試BRDF數據，然后導入本系統，形成用戶數據庫，繼續使用本系統其他模塊提供的功能；

數據查詢模塊提供數據庫模塊數據的單個查詢或多個組合查詢的功能：用戶可通過下拉列表框選擇各項參數，或者直接在編輯框輸入參數，進行單個條目查詢；當需要對大量數據進行統計計算或者繪圖時，用戶可以點選組合查詢模式，通過復選框選擇多種參數，然后進行查詢；

數據顯示模塊包括文本顯示和表格顯示兩種顯示形式，表格顯示可取消；用戶查詢到的數據可以直觀地顯示在界面上，所顯示的文本可直接復制；

數據繪圖模塊提供數據的二維繪圖和三維直角坐標、球坐標繪圖功能，用戶可直觀地觀察數據變化；當組合查詢的數據是二維數據時，軟件自動繪制二維折線圖；當數據是三維時，軟件繪制一個三維直角坐標圖形和一個球坐標示意圖；在三維直角坐標圖形中，Z軸是雙向反射分布函數值BRDF，圖像經過插值平滑處理；在球坐標示意圖中，當入射光線的入射天頂角和入射方位角一定時，以BRDF為半徑，畫出了不同出射天頂角和出射方位角的球坐標射線圖和球坐標曲面圖；

數據導出模塊包括導出至Excel、Txt和導出至Tracepro、LightTools兩類形式；用戶查詢到的數據可以輸出為xls、csv或txt格式編輯查看，也可以輸出為雜散光分析軟件Tracepro、LightTools可直接加載的特殊格式BRDF數據文件，用作仿真分析；

包括11種航天航空包覆材料的BRDF數據，材料名稱如下：

(1).雙面鍍鋁聚酯薄膜單面壓敏膠帶；

(2).星用隔熱屏不銹鋼箔耐高溫高輻射熱控涂層；

(3).鎳箔；

(4).聚酰亞胺薄膜；

(5).低溫多層；

(6).高溫多層；

(7).導電型聚酰亞胺薄膜鍍鋁二次表面鏡；

(8).雙面鍍鋁聚酯打孔薄膜；

(9).單面鍍鋁聚酰亞胺薄膜；

(10).雙面鍍鋁聚酯膜；

以及(11).帶導電層F46鍍銀二次表面鏡；

這11種航天航空包覆材料囊括了目前為止所有的航天航空包覆材料；在測試這些包覆材料的雙向反射分布函數時，選擇了如下15種波長：

380nm、430nm、480nm、530nm、580nm、600nm、630nm、680nm、700nm、730nm、780nm、958nm、968nm、978nm、988nm；

測試時，針對每種包覆材料，測試了如下8個入射天頂角：

0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°；

測試了如下4種入射方位角：

0°、10°、20°、30°；

測試了如下15種出射天頂角：

-70°、-60°、-50°、-40°、-30°、-20°、-10°、0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°；

測試了如下4種出射方位角：

0°、10°、20°、30°；

這些屬性參數的組合，最終形成了316800個雙向反射分布函數(BRDF)數據，并建立了相應的數據庫模塊。