(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 202210769671.9 (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 李兴冀　杨剑群　骆吉洲　武磊　 吕钢　 (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 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 113/28(2020.01)G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种模拟空间环境下的原子氧通量的计算 方法及计算装置 (57)摘要 本发明提供了一种模拟空间环境下的原子 氧通量的计算方法， 涉及航天器仿真计算技术领 域， 所述方法包括将航天器表 面剖分为多个多边 形网格单元， 并读取所述多边形网格单元中的瞬 时通量数据； 遍历每个所述多边形网格单元中瞬 时通量数据； 根据每个所述所述多边形网格单元 中瞬时通量数据计算当前时刻每个所述多边形 网格单元的累积通量， 以得到每一时刻中所有所 述多边形网格单元的累积通量。 与现有技术比 较， 本发明方法操作 简单， 能够准确、 快速地计算 不同材料在不同环境条件下表面的原子氧累积 通量和瞬时通量， 为优化材料抗空间环境效应能 力提供必要的依据， 对材料的空间环 境协同效应 研究具有重大的意义， 有着明显的优势和广泛的 应用前景。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115168996 A 2022.10.11 CN 115168996 A 1.一种模拟空间环境下的原子氧通 量的计算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤: 步骤S1， 将航天器表面剖分为多个多边形网格单元， 并读取所述多边形网格单元中的 瞬时通量数据； 步骤S2， 遍历每 个所述多边形网格单 元中瞬时通 量数据； 步骤S3， 根据每个所述所述多边形网格单元中瞬时通量数据计算当前时刻每个所述多 边形网格单 元的累积通 量， 以得到每一时刻中所有所述多边形网格单 元的累积通 量。 2.根据权利要求1所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 步骤 S1中， 所述读取所述多边形网格单元中的瞬时通量数据， 包括： 按照 指定时间范围读取述多 边形网格单 元中的瞬时通 量数据， 并解析到指定瞬时通 量内存结构文件中。 3.根据权利要求1所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 步骤 S3中， 所述根据每个所述所述多边形网格单元中瞬时通量数据计算当前时刻每个所述多边 形网格单元 的累积通量， 包括： 所述当前时刻每个所述多边形网格单元 的累积通量为前一 时刻每个所述多边形网格单元的瞬时通量与通量文件时间间隔的乘积与前一时刻每个所 述多边形网格单 元的瞬时通 量的和。 4.根据权利要求3所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 步骤 S2中， 所述 通量文件时间 间隔为航天器所在运行轨道点的时间步长 。 5.根据权利要求1所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 还包 括： 步骤S4， 将每一时刻中所有所述多边形网格单元的累积通量保存到指定累积通量内存 结构文件中。 6.根据权利要求5所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 在步 骤S4之后， 还 包括： 输出瞬时/累积通 量表格或曲线数据。 7.根据权利要求6所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 所述 输出瞬时通量表格或曲线 数据的方法， 包括： 按照所述多边形网格单元的编号进 行循环， 在 所述指定瞬时通量内存结构文件的变量中获取每个所述多边形网格单元在所有时刻中每 个所述多边形网格单元中的瞬时通量数据的最大值、 最小值及平均值并以文件保存， 以输 出瞬时通 量表格或曲线数据。 8.根据权利要求6所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 其特征在于， 所述 输出累积通量表格或曲线 数据的方法， 包括： 按照所述多边形网格单元的编号进 行循环， 在 所述指定累积通量内存结构文件的变量中获取每个所述多边形网格单元在所有时刻中每 个所述多边形网格单元中的累积通量数据的最大值、 最小值及平均值并以文件保存， 以输 出累积通 量表格或曲线数据。 9.一种模拟空间环境下的原子氧通量的计算装置， 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1 ‑8任一项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处 理器读取并运行时， 实现如权利要求1 ‑8任一项所述的方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115168996 A 2一种模拟空间环境下的原子氧通量的计算方 法及计算装 置 技术领域 [0001]本发明涉及航天器仿真计算技术领域， 具体而言， 涉及一种模拟空间环境下的原 子氧通量的计算方法及计算装置 。 背景技术 [0002]为了控制温度， 卫星外表覆盖着热控涂层， 它是航天器热控系统的重要组成部分， 其性能的好坏直接决定了卫星寿命的长短。 由于直接和外太空的环境相 接触， 所以更易于 受到影响。 根据调查数据显示， 在发生的多起航 天器事故中， 其中多次是由航 天器的热控系 统受到破坏所直接导致的。 而在影响航天器热控系统性能诸多因素中， 航天器表面热控涂 层材料的退化因素又起着决定性的作用。 原子氧对航 天器表面热控涂层材料有着很严重的 影响。 为了得到航天器在空间环境中具体的损伤数据， 我们 可以在地面上对各种 热控涂层 材料进行一定通量原子氧的暴露实验， 然后测量热控涂层材料的性能退化值。 目前， 对涂层 材料所做地面模拟辐照时间都比较 短， 因此， 如何利用较短暴露时间对应的性能退化数据， 来研究涂层材料在未来辐照时间内对应的性能退化规律就十分必要。 而现有技术中， 各种 仿真方法在计算原子氧通 量时计算结果 不够精确， 且时间长 。 发明内容 [0003]本发明解决的问题是现有技术中， 各种仿真方法在计算原子氧通量时计算结果不 够精确， 且时间长中的至少一个方面。 [0004]为解决上述问题， 本发明提供一种模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 包 括如下步骤: [0005]步骤S1， 将航天器表面剖分为多个多边形网格单元， 并读取所述多边形网格单元 中的瞬时通 量数据； [0006]步骤S2， 遍历每 个所述多边形网格单 元中瞬时通 量数据； [0007]步骤S3， 根据每个所述所述多边形网格单元中瞬时通量数据计算当前时刻 每个所 述多边形网格单 元的累积通 量， 以得到每一时刻中所有所述多边形网格单 元的累积通 量。 [0008]可选地， 步骤S1中， 所述读取所述多边形网格单元中的瞬时通量数据， 包括： 按照 指定时间范围读取述多边形网格单元中的瞬时通量数据， 并解析到指 定瞬时通量内存结构 文件中。 [0009]可选地， 步骤S3中， 所述根据每个所述所述多边形网格单元中瞬时通量数据计算 当前时刻每个所述多边形网格单元 的累积通量， 包括： 所述当前时刻每个所述多边形网格 单元的累积通量为前一时刻每个所述多边形网格单元的瞬时通量与通量文件时间间隔的 乘积与前一时刻每 个所述多边形网格单 元的瞬时通 量的和。 [0010]可选地， 步骤S2中， 所述 通量文件时间 间隔为航天器所在运行轨道点的时间步长 。 [0011]可选地， 所述的模拟空间环境下的原子氧通量的计算方法， 还包括： 步骤S4， 将每 一时刻中所有所述多边形网格单 元的累积通 量保存到指定累积通 量内存结构文件中。说　明　书 1/4 页 3 CN 115168996 A 3