确定中轨道高能电子能谱的方法及系统与流程

本申请涉及航空航天数据处理，尤其涉及一种确定中轨道高能电子能谱的方法及系统。

背景技术：

1、中轨道是指高度20000公里左右的卫星轨道，是大多数全球导航卫星的运行轨道。中轨道的高度正是地球外辐射带中心的高度，中轨道穿过的赤道区域正是外辐射带的中心区域，高能电子通量可达107cm-2s-1sr-1mev-1(1mev),百倍于地球同步轨道。高能电子能够穿过卫星的防护层，沉积在卫星内部介质(如线路板等)，会引起深层充电效应，严重时能够造成卫星异常甚至故障。

2、要对不同防护厚度下的材料的深层充电效应的严重程度进行估算，就需要准确地了解中轨道上最恶劣的高能电子环境，即恶劣的高能电子能谱，通过高能电子能谱可以对卫星深层充电事件进行防范，还可以进行卫星异常分析。但用于获取高能电子通量的电子探测设备在中轨道卫星中难以普及，而且高能电子探测数据不能实时下传，导致高能电子能谱难以构建。

技术实现思路

1、为至少在一定程度上克服相关技术中用于获取高能电子通量的电子探测设备在中轨道卫星中难以普及，而且高能电子探测数据不能实时下传，导致高能电子能谱难以构建的问题，本申请提供一种确定中轨道高能电子能谱的方法及系统。

2、本申请的方案如下：

3、根据本申请实施例的第一方面，提供一种确定中轨道高能电子能谱的方法，包括：

4、获取同步轨道高能电子的积分通量数据；

5、根据所述同步轨道高能电子的积分通量数据，确定同周期内每次中轨道卫星穿越外辐射带中心区域过程中，能量为第一预设值的高能电子的微分通量；

6、确定能量为第一预设值的高能电子的多个微分通量中的最大值；

7、根据能量为第一预设值的高能电子的微分通量的最大值，确定能量大于第一预设值的高能电子的微分通量；

8、根据得到的全部能量大于第一预设值的高能电子的微分通量生成中轨道高能电子能谱。

9、优选地，所述方法还包括：

10、构建计算模型；所述计算模型用于计算能量为第一预设值的高能电子的微分通量：

11、fm1＝1.7×106+3.75×106×(log10fg-6.845)；

12、其中，fm1表示能量为第一预设值的高能电子的微分通量，fg表示所述同步轨道高能电子的积分通量数据。

13、优选地，所述计算模型还用于计算能量大于第一预设值的高能电子的微分通量：

14、

15、其中，fm(e)为表示能量为e的高能电子的微分通量，fm1max表示能量为第一预设值的高能电子的多个微分通量中的最大值。

16、优选地，所述同步轨道高能电子的积分通量数据为同步轨道中能量大于第二预设值的高能电子的积分通量数据。

17、优选地，所述第二预设值为所述第一预设值的二倍。

18、优选地，所述第一预设值为1mev，所述第二预设值为2mev。

19、优选地，所述周期为24小时。

20、根据本申请实施例的第二方面，提供一种确定中轨道高能电子能谱的系统，包括：

21、获取模块，用于获取同步轨道高能电子的积分通量数据；

22、第一确定模块，用于根据所述同步轨道高能电子的积分通量数据，确定同周期内每次中轨道卫星穿越外辐射带中心区域过程中，能量为第一预设值的高能电子的微分通量；

23、第二确定模块，用于确定能量为第一预设值的高能电子的多个微分通量中的最大值；

24、第三确定模块，用于根据能量为第一预设值的高能电子的微分通量的最大值，确定能量大于第一预设值的高能电子的微分通量；

25、生成模块，用于根据得到的全部能量大于第一预设值的高能电子的微分通量生成中轨道高能电子能谱。

26、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：一种确定中轨道高能电子能谱的方法，包括：获取同步轨道高能电子的积分通量数据；根据同步轨道高能电子的积分通量数据，确定同周期内每次中轨道卫星穿越外辐射带中心区域过程中，能量为第一预设值的高能电子的微分通量；确定能量为第一预设值的高能电子的多个微分通量中的最大值。根据能量为第一预设值的高能电子的微分通量的最大值，确定能量大于第一预设值的高能电子的微分通量；根据得到的全部能量大于第一预设值的高能电子的微分通量生成中轨道高能电子能谱。由于地球同步轨道与中轨道同处于外辐射带，其高能电子通量与外辐射带中心区域有着同步变化的趋势，而且现有技术中可连续监测地球同步轨道的高能电子通量变化，本申请的技术方案中，通过获取同步轨道高能电子的积分通量数据，来计算得到同周期内中轨道的高能电子能谱，无须在中轨道卫星中搭载电子探测设备，也不用考虑探测数据不能实时下传的问题，本申请的技术方案较之现有技术可以更方便、简单的生成中轨道的高能电子能谱，且生成的高能电子能谱具有实时性。

27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种确定中轨道高能电子能谱的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算模型还用于计算能量大于第一预设值的高能电子的微分通量：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步轨道高能电子的积分通量数据为同步轨道中能量大于第二预设值的高能电子的积分通量数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二预设值为所述第一预设值的二倍。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一预设值为1mev，所述第二预设值为2mev。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期为24小时。

8.一种确定中轨道高能电子能谱的系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及航空航天数据处理技术领域，尤其涉及一种确定中轨道高能电子能谱的方法及系统，方法包括：获取同步轨道高能电子的积分通量数据；根据同步轨道高能电子的积分通量数据，确定同周期内每次中轨道卫星穿越外辐射带中心区域过程中，能量为第一预设值的高能电子的微分通量；确定能量为第一预设值的高能电子的多个微分通量中的最大值。根据能量为第一预设值的高能电子的微分通量的最大值，确定能量大于第一预设值的高能电子的微分通量；根据得到的全部能量大于第一预设值的高能电子的微分通量生成中轨道高能电子能谱。本申请的技术方案较之现有技术可以更方便、简单的生成中轨道的高能电子能谱，且具有实时性。

技术研发人员：王月,薛炳森,王世金,马新
受保护的技术使用者：数字太空（北京）智能技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13