日益嚴(yán)峻的空間碎片環(huán)境對(duì)航天活動(dòng)造成了嚴(yán)重的威脅,顯著影響了航天器在軌運(yùn)行的可靠性與安全性。在設(shè)計(jì)階段即對(duì)長壽命、高可靠性、安全性的航天器進(jìn)行空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成為各國航天部門研究重點(diǎn)之一。工程上航天器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基本基于防護(hù)結(jié)構(gòu)臨界穿孔失效分析,但對(duì)于衛(wèi)星等航天器而言,防護(hù)結(jié)構(gòu)的臨界穿孔不一定會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星功能降階,不能繼續(xù)完成預(yù)定任務(wù)。故分析空間碎片對(duì)航天器分系統(tǒng)、部件的撞擊損傷、失效模式才能準(zhǔn)確獲得航天器系統(tǒng)的失效情況。在航天器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上,本文提出了評(píng)估航天器部件、分系統(tǒng)失效模式的航天器易損性分析方法,討論航天器系統(tǒng)完全解體和功能降階兩種失效模式。首先基于NASA標(biāo)準(zhǔn)解體模型,考慮了航天器發(fā)生完全解體的可能性,其次分析了部件在冗余和相互遮擋情況下遭受空間碎片超高速撞擊的失效概率和航天器系統(tǒng)功能降階的失效概率。本文提出的易損性分析方法使用NASA的ORDEM2000作為空間碎片的數(shù)據(jù)來源,利用三維建模軟件PATRAN建立航天器的幾何模型（采用有限單元形式）,提供航天器易損性分析的輸入數(shù)據(jù)。開發(fā)了航天器遮擋分析算法,獲得航天器及其部件在威脅來源方向的暴露面積。采用SRL（Schafe... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國監(jiān)測局截止至2015年3月編目在冊(cè)的空間碎片數(shù)量[2]

在未來不進(jìn)行發(fā)射的情況下，空間碎片數(shù)量增長情況明顯減小。圖 1-2 b) 中虛線和實(shí)現(xiàn)表示 09 年和 06 年后不進(jìn)行發(fā)生活動(dòng)碎片增長預(yù)測，相較于圖 1-2a)，采取減緩措施情況下空間碎片增長較緩慢，但即使未來不進(jìn)行任何航天器發(fā)射活動(dòng)，空間碎片數(shù)量也將不斷增長，空間碎片環(huán)境將進(jìn)一步惡化。

BUMPER程序風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析流程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]衛(wèi)星在空間碎片撞擊下的易損性分析方法研究[J]. 周智炫,黃潔,任磊生,李毅,柳森.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2014(03)
[2]基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和CATIA的作戰(zhàn)飛機(jī)易損性建模方法[J]. 李軍,楊偉,張玉剛,裴揚(yáng).  海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]空間碎片防護(hù)研究現(xiàn)狀與國內(nèi)發(fā)展建議[J]. 龔自正,韓增堯,龐寶君.  航天器環(huán)境工程. 2010(01)
[4]軌道參數(shù)對(duì)載人飛船遭遇空間碎片碰撞風(fēng)險(xiǎn)影響[J]. 余慶波,王海福,王輝,肖艷文.  科技導(dǎo)報(bào). 2010(02)
[5]飛機(jī)易損性計(jì)算中的射擊線幾何描述方法(英文)[J]. 裴揚(yáng),宋筆鋒,韓慶.  Chinese Journal of Aeronautics. 2009(05)
[6]在軌航天器空間幾何遮擋算法[J]. 余慶波,王海福,王輝.  科技導(dǎo)報(bào). 2009(16)
[7]空間碎片碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)[J]. 王海福,余慶波,劉有英.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[8]基于有限元的飛機(jī)易損性建模方法研究[J]. 裴揚(yáng),宋筆鋒,韓慶.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(16)
[9]飛機(jī)易損性評(píng)估軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 裴揚(yáng),宋筆鋒,韓慶.  兵工學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]航天器空間幾何遮擋理論模型與數(shù)值方法研究[J]. 鄭世貴,韓增堯,閆軍.  航天器工程. 2005(02)

博士論文
[1]超高速撞擊板波特性與聲發(fā)射空間碎片在軌感知技術(shù)[D]. 唐頎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3245260