[发明专利]不同轨道高度背景辐射动态模拟方法及装置

说明书

本发明涉及一种不同轨道高度背景辐射动态模拟方法、装置、计算机存储介质和背景辐射模拟器，其方法包括：根据待模拟的航天器轨道高度，以及模拟系统中航天器模型与背景辐射模拟器的辐射面的距离，计算背景辐射模拟器辐射面的有效辐射半径；背景辐射模拟器包括多个弧形的辐射块，所有辐射块先组成不同半径的圆环形区域，所有不同半径的圆环形区域同心排布构成背景辐射模拟器的整个辐射面；根据计算的有效辐射半径，控制背景辐射模拟器中半径不大于有效辐射半径的辐射块升温至第一目标范围值，并控制背景辐射模拟器中半径大于有效辐射半径的辐射块降温至第二目标范围值。本发明通过控制背景辐射模拟器不同半径位置的辐射块的升温或降温，能够模拟不同轨道高度辐射热流。

技术领域

本发明涉及一种辐射模拟方法，尤其涉及一种不同轨道高度背景辐射动态模拟方法、装置、计算机存储介质及背景辐射模拟器。

背景技术

在现有的空间环境模拟试验中，背景辐射模拟器并未考虑飞行高度对辐射热流的影响，即在辐射热流模拟过程中不考虑目标与辐射块之间的距离、角度关系。

因此，如何在空间环境模拟试验系统中，有效地模拟出不同轨道高度的辐射热流是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的至少一部分技术问题，提供了一种不同轨道高度背景辐射动态模拟方法、装置、计算机存储介质及背景辐射模拟器，可以通过同心圆环的辐射块布置以及温度控制实现不同轨道高度背景辐射动态模拟。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面，提供了一种不同轨道高度背景辐射动态模拟方法，所述方法包括以下步骤：

S1、根据待模拟的航天器轨道高度，以及模拟系统中航天器模型与背景辐射模拟器的辐射面的距离，计算背景辐射模拟器辐射面的有效辐射半径；所述背景辐射模拟器包括多个弧形的辐射块，所有辐射块先组成不同半径的圆环形区域，所有不同半径的圆环形区域同心排布构成背景辐射模拟器的整个辐射面。

S2、根据计算的有效辐射半径，控制背景辐射模拟器中半径不大于所述有效辐射半径的辐射块升温至第一目标范围值，并控制背景辐射模拟器中半径大于所述有效辐射半径的辐射块降温至第二目标范围值。

在根据本发明所述的不同轨道高度背景辐射动态模拟方法中，可选地，所述步骤S1包括：

1)计算航天器轨道高度对背景辐射源张角θ；

其中R为背景辐射源的半径，h为航天器轨道高度；

2)计算背景辐射模拟器的辐射面有效辐射半径r；

其中H为航天器模型与背景辐射模拟器的辐射面的距离。

在根据本发明所述的不同轨道高度背景辐射动态模拟方法中，可选地，每个辐射块包括依次叠加的辐射板、加热膜、衬板和热沉；所述辐射块还包括温度传感器、温控模块、供电控制器和液氮控制器；所述步骤S2包括：

每个辐射块通过温控模块采集温度传感器测量的温度信号，与当前辐射块的温度控制目标范围值进行对比，通过温度判断，获得供电控制指令和液氮控制指令；

供电控制器根据温控模块的供电控制指令，完成电源供电电压控制，将电源供电输出给加热膜，控制加热膜对辐射板进行加热；

液氮控制器根据温控模块的液氮控制指令，完成液氮供给量控制，将液氮源的液氮输出给热沉，控制热沉对辐射板进行降温。

在根据本发明所述的不同轨道高度背景辐射动态模拟方法中，可选地，所述步骤S2中所述温度判断的具体步骤为：

步骤一、温控模块实时采集温度传感器测量的温度信号T，与温度控制目标范围内的值T₀进行对比；