本发明涉及一种评估方法，具体地，涉及一种卫星深层充放电风险的评估方法。
背景技术：
空间辐射环境的高能电子、高能质子及重离子等要素都会对卫星造成辐射效应危害，其中高能电子会对卫星造成辐射剂量、充电效应，而高能质子和重离子则还会造成另外一类辐射效应，也即被称之为单粒子事件效应。
空间粒子在穿越物质的过程中会由于受到原子核和核外电子形成的阻力而损失掉能量，而损失掉的能量将会转移给阻滞其的物质，单位内转移给阻滞物质的能量被称之为线性能量转移。当持续的进行LET转移则会导致器件或材料辐射剂量，当LET值超过一定值就可能导致器件发生单粒子事件效应，当能量转移完毕则电荷驻留其中而产生静电带电，也即卫星充电。运行在地球空间的卫星会遭受到宇宙线重离子和辐射带质子的辐照，重离子的和质子都可以造成卫星器件的单粒子效应，其中辐射带质子将通过与卫星物质发生核反应而产生重离子，进而造成器件发生单粒子效应。
如果卫星内的器件出现单粒子效应或者深层充放电等辐射效应，就可能造成卫星电子学系统出现扰动，严重者导致器件烧毁、甚至整星失效。卫星内器件发生单粒子事件后，轻则造成数字逻辑位的翻转，重则造成数字器件烧毁等，造成单机故障、甚至整星故障，前者被称之为单粒子翻转效应，后者被称之为单粒子烧蚀。在2010年4月份的一次空间环境扰动期间，美国通信卫星银河-15号便由于发生卫星深层充放电而导致故障而退出服务，造成巨大财物损失。
由于空间辐射效应产生的危害后续效应会对卫星造成干扰危害，本发明提出的一种基于Tiamotech辐射仿真工具的可有效的评估卫星辐射效应所造成干扰危害。在卫星研制阶段、在轨管理及事后故障诊断阶段，基于Tiamotech辐射仿真工具，开展卫星深层充放电的评估是一种降低由于卫星辐射效应造成的危害的重要手段。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星深层充放电风险的评估方法，其解决在航天器研制过程卫星的辐射效应危害的业务化评估过程的评估精度、评估机时之间矛盾等一系列问题。本发明建立在实时、安全、高效的基础上；同时还要考虑航天器研制过程的辐射效应类和计算时间，从而实现对空间辐射环境导致的卫星深层充放电的评估。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星深层充放电风险的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：获得卫星飞行轨道；
步骤二：获得卫星发射时间、设计寿命；
步骤三：获得卫星、仪器的机械框架，介质材料类型；
步骤四：利用Tiamotech工具，计算卫星所遭遇的外环境，包括高能电子和高能质子；
步骤五：利用仿真工具材料库参数并选择或者输入参数，计算出卫星内介质电流，从而完成目标位置的卫星深层充电仿真；
步骤六：利用Tiamotech工具进行计算结果可视化。
优选地，所述所述卫星飞行轨道在地球空间范围以内。
优选地，所述卫星发射时间精度不小于1年，设计寿命精度不小于1年。
优选地，所述卫星、仪器的机械框架包括圆柱形、球星或者立方体；卫星、仪器的机械框架是包括Pro-E、Inventor或CATIA工具输出的.step格式文件。
优选地，所述卫星、仪器的机械框架包括中央承力桶结构、板状结构或者桁架结构。
优选地，所述卫星、仪器包括卫星整星级、分系统级及单机级别。
优选地，所述卫星、仪器的机械框架的材质包括铝合金、金属铁以及复合材料。
优选地，所述卫星舱内的介质包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯。
优选地，所述卫星包括通信卫星、导航卫星、气象卫星及空间站。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：针对研究空间辐射环境对卫星辐射效应的危害分布和防护策略、方法技术的需求，利用本发明的卫星辐射效应评估方法进行计算和分析，可以根据卫星在研制等阶段下的轨道、发射时间及寿命等对卫星辐射效应的危害进行评估，从而便于在卫星工程设计、故障诊断、飞行管理等工程阶段应用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的评估卫星深层充放电的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明利用卫星飞行数据作为输入，包括轨道、发射时间及设计寿命，并利用输入的卫星或者仪器的结构参数，利用飞行数据计算出卫星的外辐射环境和舱内环境，并结合需要评估的介质的相关参数，最后获得的卫星舱内目标位置处的深层充放电的危害程度。
如图1所示，本发明卫星深层充放电风险的评估方法包括以下步骤：
步骤一：获得卫星飞行轨道；
步骤二：获得卫星发射时间、设计寿命；
步骤三：获得卫星、仪器的机械框架，介质材料类型；
步骤四：利用Tiamotech工具，计算卫星所遭遇的外环境，包括高能电子和高能质子；
步骤五：利用仿真工具材料库参数并选择或者输入参数，计算出卫星内介质电流，从而完成目标位置的卫星深层充电仿真；
步骤六：利用Tiamotech工具进行计算结果可视化。
所述卫星飞行轨道在地球空间范围以内，可以是静止轨道、低轨道、中轨道或者其他轨道。卫星发射时间精度不小于1年，设计寿命精度不小于1年，否则将降低准确度。
所述卫星、仪器的机械框架包括圆柱形、球星或者立方体等构型，或者各种构型的组合；机械框架是包括Pro-E、Inventor或CATIA等工具输出的.step格式文件。机械框架包括中央承力桶结构、板状结构或者桁架结构。包括卫星整星级、分系统级及单机级别，诸如可以是光学相机，也可以是太阳电池片。
所述卫星、仪器的机械框架的材质包括铝合金、金属铁或者其他金属材料，以及复合材料。
所述卫星舱内的介质包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯，以及其他诸如PMMA等树脂材料。
所述电子器件包括硅、锗及砷化镓灵敏材料或是光纤、玻璃等材料。
本发明的评估方法适合于卫星内各类介质或电子器件的辐射效应发生的危害的评估。此外，本发明的评估方法适合于各类卫星,包括通信卫星、导航卫星、气象卫星及空间站等各类航天器；包括自旋稳定、三轴稳定航天器。
本发明涉及航天器的空间辐射环境防护及管理领域，尤其涉及一种用于卫星辐射效应评估的基于Tiamotech辐射仿真工具的卫星深层充放电风险评估的方法。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。