卫星质量屏蔽特性分析

论文摘要

卫星在轨运行过程中,其电子设备及其元器件受到空间粒子的辐射损坏而无法正常完成工作任务。卫星设备受到的主要损害简单概括为:一、单粒子效应导致高精密仪器的运行程序发生混乱,产生虚假指令;二、充放电效应导致高精密仪器表面和内部带很高的静电,静电放电会损坏器件或材料。因此,必须对卫星进行抗辐射加固设计。本文以理论计算为基础,研究质量屏蔽特性中的质量面密度计算,采用对SolidWorks二次开发,实现模块设计。论文主要研究内容和成果如下:1.分析了影响电子设备正常工作的辐射环境,探讨了空间辐射计算方法,并在此基础上进行了质子和电子辐射的能损率计算,为质量屏蔽特性分析奠定了理论基础。2.基于质量屏蔽防护理论,根据辐射环境和辐射损伤的原理,分别计算了采用不同屏蔽材料情况下的质子和电子对电子设备的辐射损伤,比较并分析了不同材料的质量屏蔽特性,为机箱材料的选择提供理论依据。3.研究了电子设备质量面密度计算原理和方法,以及质量屏蔽特性计算分析模块的实现方法;分析了SolidWorks二次开发的一般步骤,基于模块系统设计方法和SolidWorks环境,开发了质量屏蔽特性计算分析模块。本文研究的质量屏蔽特性计算分析模块,可用于航空、航天等领域精密仪器装置的屏蔽特性计算分析,为合理设计精密仪器布置提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 卫星质量屏蔽特性研究的背景及意义
• 1.2 空间辐射环境及辐射效应
• 1.2.1 空间辐射环境
• 1.2.2 空间辐射效应
• 1.3 空间辐射防护原理及设计要求
• 1.3.1 空间辐射防护原理
• 1.3.2 空间辐射防护的主要任务
• 1.4 卫星抗辐射研究的现状
• 1.5 本文研究内容
• 第二章 空间辐射计量学简介
• 2.1 引言
• 2.2 空间辐射剂量学
• 2.2.1 带电粒子的能量损失原理
• 2.2.2 质子能量损失率
• 2.2.3 电子能量损失率
• 2.2.4 带电粒子射程
• 2.3 辐射方案设计
• 2.3.1 高能质子的辐射损伤分析
• 2.3.2 高能电子的辐射损伤分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 质量面密度计算模块设计
• 3.1 引言
• 3.2 SolidWorks 2006 二次开发
• 3.2.1 二次开发技术概述
• 3.2.2 二次开发编程工具的选择
• 3.2.3 SolidWorks二次开发接口API对象
• 3.2.4 SolidWorks二次开发动态链接库
• 3.2.5 SolidWorks二次开发数据库创建
• 3.3 质量面密度计算模块的系统建模
• 3.3.1 模块系统建模的主要内容
• 3.3.2 模块系统设计的信息构成
• 3.3.3 模块系统设计的需求分析
• 3.3.4 面向产品模块数据模型的系统类库
• 3.3.5 模块静态模型类库向数据库的映射
• 3.4 本章小结
• 第四章 质量屏蔽特性计算模块的实现
• 4.1 引言
• 4.2 模块功能需求分析
• 4.3 质量屏蔽分析原理
• 4.3.1 质量面密度计算的执行原理
• 4.3.2 剂量点选取的实现
• 4.3.3 射线取样的空间划分
• 4.3.4 质量面密度计算的实现
• 4.4 质量面密度计算模块的总体结构
• 4.4.1 模块的总体结构
• 4.4.2 模块的功能介绍
• 4.4.3 模块数据库系统
• 4.5 卫星质量屏蔽特性分析
• 4.5.1 卫星模型的创建
• 4.5.2 卫星设备的质量屏蔽分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 结论
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 致谢