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国家标准计划《地球辐射带模型使用指南》由 TC312(全国空间科学及其应用标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 中国科学院国家空间科学中心

目录

基础信息

计划号
20220614-T-491
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2022-07-19
申报日期
2021-09-23
公示开始日期
2022-03-07
公示截止日期
2022-03-21
标准类别
基础
国际标准分类号
49.020
49 航空器和航天器工程
49.020 航空器和航天器综合
归口单位
全国空间科学及其应用标准化技术委员会
执行单位
全国空间科学及其应用标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

航天是导航、通讯、侦察、地外生命和能源探索的重要手段,粒子辐射是重要威胁之一,各种辐射带模型如何用以及如何用准是规避这种威胁所面临的重大问题。

地球辐射带由地球磁场捕获的高能带电粒子形成,这些带电粒子能够引发单粒子反转、表面充放电和深层充电等空间灾害事件。

有研究表明过去近 40 年航天器发生的故障和异常中,由空间环境引起的超过 40%。

对航天器进行过防护设计将带来巨大的成本提升,而欠设计则会带来严重损失。

描述辐射带粒子通量的辐射带模型广泛应用于风云、北斗、载人航天、探月工程、云海等型号任务的航天器设计、元器件选择、在轨安全保障、空间环境预报和故障异常分析中。

各单位用户使用广泛的辐射带模型是美国的航天质子和航天电子第 8 代辐射带经验模型(ap8ae8),其次是航天质子和航天电子第 9 代辐射带经验模型(ap9ae9),我国的典型轨道自主辐射带模型(Model of RadiationEnvironment,缩称 MORE)尚处于推广中。

然而,目前尚无指导辐射带模型使用的指南,各单位用户之间存在着使用标准不统一,用户对辐射带模型计算结果与卫星实测值之间的偏差有多少,模型结果的可信度有多少都没有统一的认识。

此外随着商业卫星发射越来 越多,商业公司在辐射带模型的使用中缺乏经验更难选择出适合的辐射带模型。

有鉴于此,亟需通用的地球辐射带模型使用指南,给出不同模型的使用对象和适用范围,不同模型在不同太阳活动年份、不同轨道高度和不同粒子能量下粒子通量范围和可信度,为工程人员方便快捷使用地球辐射带模型提供支撑。

范围和主要技术内容

范围: 本指南给出了国内常用的国际辐射带模型(ap8ae8和ap9ae9)模型)和典型轨道自主辐射带模型(MORE)的使用、选择和应用指南。 本指南适用于航天器、空间站、深空探测卫星、商业卫星和火箭等飞行器的辐射防护设计、在轨管理和地面试验中,及空间高能带电粒子探测器设计过程中,也可用于空间环境认知分析和教学中。 主要技术内容: (1) 模型的使用对象和适用范围 (2) 模型的输入输出 (3) 模型的置信度和置信区间 (4) 模型的选择建议