(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210770215.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 杨剑群　李兴冀　骆吉洲　吕钢　 董尚利　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 万娟 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种原子氧或紫外辐 照通量的计算装置、 方 法及模拟器 (57)摘要 本发明提供了一种原子氧或紫外辐照通量 的计算装置、 方法及模拟器， 涉及航天器仿真计 算技术领域， 所述计算装置包括： 环境参数设定 模块， 用于获取影 响航天器外表 面原子氧通量的 第一空间环境参数或影响航天器外表面紫外辐 照强度的第二空间环境参数； 模型建立模块， 用 于建立航天器的三维模型， 并将航天器表面剖分 成多个多边形网格单元； 参数导入模块用于将第 一空间环境参数或第二空间环境参数输入到三 维模型； 选择模块用于确定采用蒙卡计算方法或 射线追踪计算方法； 计算模块用于计算航天器表 面原子氧或紫外辐照通量。 本发明操作简单， 能 够准确、 快速地计算不同环境条件 下材料表面的 原子氧或紫外辐照通 量。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115270289 A 2022.11.01 CN 115270289 A 1.一种原子氧或紫外辐照通 量的计算装置， 其特 征在于， 包括： 环境参数设定模块， 所述环境参数设定模块用于获取影响航天器外表面原子氧通量的 第一空间环境 参数或影响航天器外表面 紫外辐照强度的第二空间环境 参数； 模型建立模块， 所述模型建立模块用于根据航天器表面材料参数以及太阳翼位置建立 航天器的三维模型， 并将航天器表面剖分成多个多边形网格单 元； 参数导入模块,所述参数导入模块用于将所述第 一空间环境参数或所述第 二空间环境 参数输入到所述 三维模型； 选择模块， 所述选择模块用于确定采用蒙 卡计算方法或射线追踪计算方法； 计算模块， 所述计算模块用于根据 所述选择模块确定的方法计算原子氧或紫外辐照模 拟粒子碰触的所述多边形网格单 元， 得到航天器表面原子氧或紫外辐照通 量。 2.根据权利要求1所述的原子氧或紫外辐照通量的计算装置， 其特征在于， 所述航天器 表面原子氧或紫外辐照通量， 包括航 天器表面瞬时原子氧或紫外辐照通量和航天器表面累 积原子氧或紫外辐照通 量。 3.一种原子氧或紫外辐照 通量的计算方法， 基于如权利要求1或2所述的原子氧或紫外 辐照通量的计算装置， 其特 征在于， 包括如下步骤: 步骤S1,获取影响航天器外表面原子氧通量的第 一空间环境参数或影响航天器外表面 紫外辐照强度的第二空间环境 参数； 步骤S2， 通过获取航天器表面材料参数以及太阳翼位置建立航天器的三维模型， 并将 航天器表面剖分成多个多边形网格单 元； 步骤S3,将所述第一空间环境 参数或所述第二空间环境 参数输入到所述 三维模型； 步骤S4， 确定采用蒙 卡计算方法或射线追踪计算方法； 步骤S5， 计算原子氧或紫外辐照模拟粒子碰触的所述多边形网格单元， 得到航天器表 面原子氧或紫外辐照通 量。 4.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 步骤S4中， 当确定采用蒙 卡计算方法时， 还 包括获取 粒子数、 反射书以及核数。 5.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 步骤S4中， 当确定采用射线追踪计算方法时， 还 包括获取 粒子数以及核数。 6.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 步骤S5中， 计算原子氧或紫外辐照模拟粒子碰触的所述多边形网格单元， 得到航天器表面原子氧或紫 外辐照通 量， 包括： 步骤S51， 计算原子氧或紫外辐照模拟粒子碰触的所述多边形网格单元， 得到航天器表 面瞬时原子氧或紫外辐照通 量； 步骤S52， 获取航天器在轨飞行时间， 根据所述航天器表面瞬时原子氧或紫外辐照通量 和所述航天器在轨飞行时间得到航天器表面累积原子氧或紫外辐照通 量。 7.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 所述第 一空 间环境参数和所述第二空间环境参数均包括航天器四元数、 轨道六根数以及轨道的经纬 高。 8.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述第一空间环境 参数还包括： 航天器速率、 来 流方向以及原子氧密度。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270289 A 29.根据权利要求3所述的原子氧或紫外辐照通量的计算方法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述第二空间环境 参数还包括： 紫外辐照强度和紫外辐照方向。 10.一种原子氧或紫外辐照 通量的计算模拟器， 其特征在于， 包括存储有计算机程序的 计算机可读存储介质和处理器， 所述计算机程序被所述处理器读取并运行时， 实现如权利 要求3‑9任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270289 A 3