[發明專利]太陽宇宙線模型選用方法

在審

• 申請號: 202111282244.X
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113987901A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 沈自才;呼延奇;劉濤;楊艷斌;馬子良;冒鑫
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

1.太陽宇宙線模型的選用方法，包括以下步驟：

第一，確定航天器工程任務的重要參數

從航天器工程任務本身，主要確定航天器所在的軌道，發射周期，太陽活動的情況以及在軌壽命的重要參數；

第二，是否受地磁屏蔽的影響

根據航天器所在軌道位置和地磁場的高度，確定太陽宇宙線粒子是否受地磁場的影響，根據航天器的軌道高度確定航天器是否處于地磁層內，如果航天器運行高度位于地磁層內，則太陽宇宙線受地磁屏蔽的影響；如果位于地磁層外，則不受地磁屏蔽的影響；如果軌道高度是變化的，航天器可能需要經常穿越地磁層，則是周期性受地磁層影響；

第三，分析所關注的是太陽宇宙線的環境和效應，還是發生太陽質子事件的概率，對航天器本身，則需要關注的太陽宇宙線對航天器的影響，即太陽宇宙線輻射效應；如果關心是分析發生某類空間環境事件的概率，則需要關注的是太陽質子事件的概率；

第四，分析太陽宇宙線的效應，主要考慮是關注的為瞬態效應還是累積效應，同時考慮發生太陽質子事件的概率；其中，對單粒子效應，則屬于瞬態效應，如果是電離總劑量或位移總劑量，則屬于累積性效應；

第五，由所關注的太陽宇宙線效應種類，對應選擇太陽宇宙線模型的種類，包括太陽宇宙線的峰值通量模型、注量模型、太陽質子事件發生概率模型或者異常大事件概率模型；

第六，分析發生太陽質子事件的概率主要從太陽質子事件發生概率對太陽宇宙線環境及效應分析的用途來分析其發生概率，要考慮三種情況：（1）給定任務周期內發生太陽質子事件的概率，可能發生太陽質子事件的概率；（2）所關注的是否是太陽質子事件發生的頻率及其的大于或小于某一能量的粒子的能譜，以用于分析單粒子事件；（3）則是考慮可能發生太陽質子異常大事件的情況；異常大事件是指對能量大于某一數值和注量大于某一數值的質子事件；

第七，太陽宇宙線模型的選用

1）太陽宇宙線的注量模型選用

在一個任務周期（1年或更多）太陽粒子事件中的質子注量用ESP模型；

2）太陽宇宙線的峰值通量模型選用

對太陽粒子峰值通量，使用CREME96模型；

3）太陽粒子事件的概率模型選用

用于給定任務周期內發生太陽粒子事件的概率可選用JPL91模型；

太陽粒子事件的發生頻率和能譜分布函數選用ISO 18147模型；

4）異常太陽粒子事件的概率模型選用

對能量大于某一數值和注量大于某一數值的質子事件概率分析選用king模型或October 89模型。

2.如權利要求1所述的方法，其中，空間站位于LEO軌道，導航衛星則LEO、MEO、GEO軌道可能都有，通信衛星則主要位于GEO軌道。

3.如權利要求1所述的方法，其中，單粒子效應包括單粒子翻轉、單粒子鎖定和單粒子燒毀。

4.如權利要求1所述的方法，其中，分析發生太陽質子事件的概率是指在任務周期內，可能發生太陽質子事件的頻率是每年多少次，大于某一能量比質子的能譜分布規律是什么。

5.如權利要求1所述的方法，其中，對任務周期小于1年的情況，注量通常用1年的注量，當任務周期比1個太陽活動周期（11年）更長時，采用任務周期內高太陽活動周期的總年數。

6.如權利要求1所述的方法，其中，對于行星際任務，采用修正因子來處理太陽粒子模型，對r1AU的情況，修正因子為r-2，對于r1AU的情況，修正因子為1。

7.如權利要求1-6任一項所述的方法，其中，太陽粒子峰值通量分別選用最劣5分鐘，最劣1天，最劣1周的數值。