(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 202210402325.7 (22)申请日 2022.04.18 (71)申请人 扬州大学 地址 225009 江苏省扬州市大 学南路88号 (72)发明人 王煜泽　薛玉雄　李光耀　曹荣幸　 刘洋　韩丹　郑澍　李红霞　周敏　 曾祥华　 (74)专利代理 机构 南京瑞弘专利商标事务所 (普通合伙) 32249 专利代理师 吴旭 (51)Int.Cl. G06F 16/242(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 16/248(2019.01) G06F 16/25(2019.01)G06F 16/28(2019.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 9/451(2018.01) G06Q 10/06(2012.01) G08B 21/18(2006.01) G08B 7/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于STK与QT交互的卫星危险性评估可 视化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于S TK与QT交互的卫星 危险性评估可视化方法， 通过QT， 将STKX组件以 ActiveX控件的形式集成显示在GU I上， 所述卫星 危险性评估所需的数据以及模型预存在MySQL数 据库中， 所述MySQL数据库与QT预设的数据接口 进行数据的输入和输出； 所述卫星危险性评估所 针对的卫星运行场景预存在所述MySQL数据库 中， 并经选 择读取后载入所述A ctiveX控件中， 或 者根据需要通过GUI建立新的卫星运行场景； 所 述卫星危险性评估包括在所述卫星运行场景下 的单粒子风险评估， 并将评估结果显示在GUI上。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114691717 A 2022.07.01 CN 114691717 A 1.一种基于STK与 QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特征在于， 包括： 通过QT， 将 STKX组件以ActiveX  控件的形式集成显示在GUI上， 所述卫星危险性评估所需的数据以及 模型预存在MySQL数据库中， 所述MySQL数据库与QT预设的数据接口进行数据的输入和输 出； 所述卫星危险性评估 所针对的卫星运行场景预存在所述MySQL数据库中， 并经选择读取 后载入所述ActiveX 控件中， 或者根据需要通过GUI建立新的卫星运行场景； 所述卫星危险 性评估包括在所述 卫星运行场景 下的单粒子风险评估， 并将评估结果显示在GUI上。 2.根据权利要求1所述的基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特征在 于， 所述QT向STKX发送数据时， 利用STKX提供的类函数ExecuteCommand(  )， 将相关命令和 数据组成字符串。 3.根据权利要求1所述的基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特征在 于， 所述单粒子风险评估包括单粒子在轨标准要 素合成步骤以及待测器件抗单粒子评定步 骤。 4.根据权利要求3所述的基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特征在 于， 单粒子在轨标准要素考虑的参量包括LET值、 剂量率、 电子、 质子及银河宇宙线， 按照卫 星运行场景， 依据质子、 电子及重粒子环境参数差异， 并融合总剂量信息， 通过不等权重加 合办法， 合成环境 参数， 累加计算后得到单 粒子在轨标准要素。 5.根据权利要求4所述的基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特征在 于， 待测器件抗单粒子评定步骤包括： 根据器件生单粒子翻转对于系统错误的影响权重来 构建适用于卫星在时刻的单粒子风险等级， 并将待测器件发生单粒子翻转状态与参考器件 发生翻转状态进行比较， 将任一时间段内的器件符合度在0 ‑1之间均匀划分A、 B、 C、 D、 E共5 个等级进行评估， 即给出在轨考核结果； 其中， A等级为小于0.2大于等于0； B等级为小于0.4 大于等于0.2； C等级为小于0.6大于等于0.4； D等级为小于0.8大于等于0.6； E等级为小于1 大于等于 0.8。 6.根据权利 要求1‑4任一所述的基于STK与QT 交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特 征在于， 所述卫星危险性评估还包括在所述卫星运行场景下的荷状态 监视， 在GUI上选择载 荷数据类型为 LET或剂量， 并选择显示当前时刻、 小时平均、 天平均、 月平均或年平均值。 7.根据权利 要求1‑4任一所述的基于STK与QT 交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特 征在于， 所述卫星危险性评估还包括在所述卫星运行场景下的环境态势显示， 通过在GUI上 选择时间节点或起始时间和结束 时间以及载荷数据类型后， QT从MySQL数据库读取出对应 的数据， 并计算出用户选择的起始时间到结束时间的平均值， 并在GUI上进行显示， 或直接 将时间节点对应的数据直接 显示到GUI上。 8.根据权利 要求3‑5任一所述的基于STK与QT 交互的卫星危险性评估可视化方法， 其特 征在于， 所述单粒子风险评估时， STKX通过QT从MySQL数据库中读取预设卫星在轨参数， 生 成3D/2D在轨显示图， 再从A cess模块中获取LLA  Report信息， 并与MySQL数据库中实时在轨 LLA数据一一对应， 即STK仿真生成模型的经纬度时间与 实际在轨数据相匹配， 以达到末子 卫星实时动态显示的效果。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114691717 A 2一种基于STK与Q T交互的卫星危险性评估可视化方 法 技术领域 [0001]本发明属于可视化仿真领域， 特别涉及一种卫星危险性评估可视化方法。 背景技术 [0002]利用卫星工具包(Satellite  Tool Kit,STK)对空间辐射环境进行三维可视化显 示可逼真显示辐射带通量大小及提供直观数据分析， 其以低成本、 易实现、 开 发周期短等优 点， 受到许多研究者的重 视。 [0003]STK是一个基于物理原理的几何引擎软件， 它能够在真实或者仿真时间中准确的 显示和分析陆地、 海洋、 天空以及宇宙空间中的任务。 最早应用于航天工业领域的商业化分 析软件， 并能提供图表及报告 形式的分析结果， 不仅提供了用于数据计算的分析引擎， 而且 可以逼真再现所有三维空间场景。 [0004]常规的单粒子效应风险预警系统中， 仅考虑了某器件中的LET值， 其他可能导致单 粒子效应的关联因素并没有被纳入卫星单粒子效应风险评定系统之中， 如卫星型号、 器件 类型、 空间辐射环境等。 同时， 风险预警结果达不到实时可视化显示， 无法直观的获取结果。 针对利用仿真数据， 并实现卫星危险性评估的可视化分析， 受限于STK本身无法看到STK端 相应的底层函数， 程序本身 各功能存在一定局限性， 可实现命令范围受限， 在卫星辐射环 境 下无法仿真出实际应用具体所需结果， 如单粒子翻转预测、 LET谱计算、 风险性可视化显示 等。 从实际应用角度分析， 计算 卫星风险性还需要包 含电子、 质子、 宇宙射线的数据。 发明内容 [0005]发明目的： 针对上述现有技术， 提出一种基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视 化方法， 能够实现对卫星在轨危险性实时评估的可视化分析。 [0006]技术方案： 一种基于STK与QT交互的卫星危险性评估可视化方法， 包括： 通过QT， 将 STKX组件以ActiveX  控件的形式集成显示在GUI上， 所述卫星危险性评估所需的数据以及 模型预存在MySQL数据库中， 所述MySQL数据库与QT预设的数据接口进行数据的输入和输 出； 所述卫星危险性评估 所针对的卫星运行场景预存在所述MySQL数据库中， 并经选择读取 后载入所述ActiveX 控件中， 或者根据需要通过GUI建立新的卫星运行场景； 所述卫星危险 性评估包括在所述 卫星运行场景 下的单粒子风险评估， 并将评估结果显示在GUI上。 [0007]有益效果： 1.引入QT进行界面设计以及MYS QL数据库作为数值计算接口， 建立基于 QT端主程序架构， 利用STKX组件技术将STK的二维/三维显示控件集成在仿真应用程序， 可 将卫星仿真模型与在轨数据相结合， 实时处 理速度达 到了实时仿真的要求。 [0008]2.拓展了STK使用范围， 能够仿真出卫星 真实在轨的时序及空间环境， 并对在轨卫 星及器件进行危险性评估， 通过多个维度对结果进行统计分析， 每一项数据都可以实时显 示， 并根据需要计算出小时平均、 天平均、 月平均和年平均数据； 3.实时给出单粒子风险告警等级， 通过Qt生成的报表与STK的图形化显示直观的 展示出单粒子风险等级， 并通过声、 光等方式在高危险时进 行警示， 对仿 真的任务和数据有说　明　书 1/3 页 3 CN 114691717 A 3