(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 202210778713.5 (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 应涛　李兴冀　祝赫　杨剑群　 刘中利　 (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 尹泽民 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种航天器辐射屏蔽加固的指导方法 (57)摘要 本发明提供一种航天器辐射屏蔽加固的指 导方法， 包括： 构建航天器三维结构的结构 模型， 对所述结构模型中的多个探测点进行射线跟踪 运算， 获得数据； 输入坐标轴上的范围， 确定矩形 盒子区域， 并划分为均匀的格子区域； 输入期望 的总剂量上限数据以及每个探测点的剂量数据， 将每个探测点的剂量数据从大至小依次作为最 大参考剂量， 直至以最大参考剂量为上限的各探 测点剂量和小于总剂量上限数据， 获得加固区 域； 从格子区域向需要加固的探测点发射一条射 线， 计算方向向量， 判断角度是否位于加固区域 内。 本发明提供的航天器辐射屏蔽加固的指导方 法能够同时对多个探测点进行权衡， 从而能够尽 量减少加固材 料的质量， 提高航天器的稳定性。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115146385 A 2022.10.04 CN 115146385 A 1.一种航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 构建航天器三维结构的结构模型， 对所述结构模型中的多个探测点进行射线 跟踪运算， 获得每个探测点的屏蔽深度分布， 并建立每个探测点的结构 体数组， 所述结构体 数组包括空间角度范围、 屏蔽深度、 区域内剂量 值和立体角权 重； 步骤S2、 输入坐标轴上的范围， 确定矩形盒子区域， 通过对探测点数据进行遍历， 确定 位于所述矩形盒子区域内的探测点， 并将所述矩形盒子区域划分为均匀的格子区域； 步骤S3、 针对位于所述矩形盒子区域内的探测点， 分别输入期望的总剂量上限数据， 将 所述结构体数组按照 剂量值进 行降序排列， 每次计算以当前位置数据作为区域剂量最大参 考剂量， 将大于所述最大参考剂量的剂量数据均按照所述最大参考剂量计算， 得到剂量之 和， 直至剂量之和小于总剂量上限数据， 然后记录区域剂量数据在计算结束时大于所述最 大参考剂量的空间角度范围， 作为加固区域， 并记录区域剂量超过所述最大参考剂量的探 测点的屏蔽深度与计算结束时的所述最大参考剂量所对应的屏蔽深度之差， 作为加固区域 需要加固的厚度； 步骤S4、 从所述格子区域向需要加固的探测点发射一条射线， 计算该射线的方向向量， 然后换算为球面上的角度， 判断角度是否位于加固区域内， 如果角度位于加固区域内， 则将 格子区域标记为需要加固， 加固的厚度数据从探测点的数据中获得， 对于重复标记的区域， 则选择最大值作为厚度数据。 2.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 所述坐标轴的范围根据需要分析的范围大小 进行确定 。 3.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 将所述矩形盒子区域均匀 划分为20 ×20份。 4.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 当不同探测点的剂量数据存在较多相同数据， 难以确定加固区域时， 提高总剂量上限数 据的大小， 重新进行计算。 5.根据权利要求4所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 总剂量上限数 据的提高步长通过以下公式确定： s＝(T‑L)/100； 其中， s为 提高步长， T为每 个探测点的剂量之和， L 为总剂量上限数据。 6.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S3 后， 还包括， 根据需要加固的探测点的立体角权重， 求和 计算加固区域的空间占比之和， 用 于指示加固的成本 。 7.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S4之 后， 还包括， 根据加固区域的面积， 需要加固的厚度计算得到加固材料的体积， 并根据加固 材料的体积和材料密度， 计算得到加固材料 的质量， 然后将计算结果显示在所述结构模型 上。 8.根据权利要求7所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述加固材料 包括铝或钽。 9.根据权利要求1所述的航天器辐射屏蔽加固的指导方法， 其特征在于， 所述步骤S4 中， 根据下述公式将方向 向量换算 为球面上的角度：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146385 A 2其中， x、 y、 z为从探测点到格子区域中心的方向向量， 为方位角， 单位为角度， θ为极 角， 单位为角度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146385 A 3