[發明專利]飛行器紫外輻照表征方法、裝置、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210769884.1
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115186467A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 李興冀;楊劍群;呂鋼;魏亞東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 丁晴晴

本發明提供了一種飛行器紫外輻照表征方法、裝置、計算機設備及存儲介質，所述方法包括：獲取當前時刻飛行器的運動狀態和運行姿態、太陽光線的方向；根據所述飛行器的運動狀態以及所述太陽光線的方向，判斷所述飛行器是否受紫外輻照；當所述飛行器受到紫外輻照時，根據所述太陽光線的方向以及所述飛行器的姿態，對所述飛行器不同受曬面的紫外輻照情況進行分析。本發明通過獲取飛行器的運動狀態、姿態狀態以及獲取太陽光線的方向，對飛行器表面不同部位受到的不同程度的紫外輻射進行表征，考慮了不同飛行器的結構及受曬面，較為真實地實現對飛行器在軌運行期間的紫外輻照進行實時量化表征。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，具體而言，涉及一種飛行器紫外輻照表征方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

低地球軌道環境中,除原子氧會對在低地球軌道運行的飛行器構成嚴重威脅外，紫外、真空紫外輻射也會對飛行器材料產生影響。盡管真空紫外輻照能在太陽總輻照能中所占比例很小，但其作用卻十分重要。光子具有很高的能量，能使地球高層大氣強烈電離而形成電離層。飛行器表面受它們的作用后會發生光電效應，使飛行器表面帶有靜電，這將影響飛行器內電子系統與磁性器件的正常工作。光子作用于材料將導致材料內的分子產生光致電離和光致分解效應，尤其會破壞飛行器上高分子材料的化學鍵，使材料產生質量損失，使表面具有析氣現象，使機械性能惡化，而且揮發性可凝物還會影響飛行器上的光學器件和電子器件的正常工作，乃至使其失靈。當材料表面的分子吸收輻射或輻射的能量后，就有可能發生化學鍵的斷裂，并引發相應的物理和化學變化，從而對材料的結構和性能帶來影響。

由于低地球軌道飛行器在飛行過程中會遭到紫外的輻照，會造成飛行器表面材料性能的退化，可能危及飛行器的運行安全或降低飛行器的使用壽命。因此有必要對飛行器所受的紫外輻照效應進行研究。

發明內容

本發明解決的問題是如何對飛行器表面所受的紫外輻照作用進行表征。

為解決上述問題，本發明提供一種飛行器紫外輻照表征方法，包括：

獲取當前時刻飛行器的運動狀態和運行姿態、太陽光線的方向；

根據所述飛行器的運動狀態以及所述太陽光線的方向，判斷所述飛行器是否受紫外輻照；

當所述飛行器受到紫外輻照時，根據所述太陽光線的方向以及所述飛行器的姿態，對所述飛行器不同受曬面的紫外輻照情況進行分析。

一種實施例中，所述獲取當前時刻飛行器的運動狀態包括：

獲取當前時刻飛行器與地球的相對位置關系；

所述根據所述飛行器的運動狀態以及所述太陽光線的方向，判斷所述飛行器是否受紫外輻照包括：

根據所述飛行器與地球的相對位置關系以及所述太陽光線的方向，判斷所述飛行器是否受紫外輻照。

一種實施例中，所述獲取當前時刻飛行器與地球的相對位置關系包括：

使用開普勒軌道六根數定義所述飛行器的初始時刻軌道參數；

根據所述飛行器的初始時刻軌道參數以及二體運動方程，獲取當前時刻所述飛行器在地心J2000坐標系中的空間位置坐標。

一種實施例中，所述獲取當前時刻太陽光線的方向包括：

獲取太陽與地球的相對位置關系；

根據所述太陽與地球的相對位置關系獲取所述太陽光線的方向。

一種實施例中，所述獲取太陽與地球的相對位置關系包括：

獲取太陽在第二赤道坐標系中的位置坐標，將所述位置坐標經空間轉換成相對于地球所在空間直角坐標系中的視位置，根據所述視位置獲取太陽在地心J2000坐標系中的位置；