本文關(guān)鍵詞：濺射物軌道演化分析及其碎片環(huán)境建模研究

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【摘要】：濺射物是空間碎片的主要來(lái)源之一，也稱為二級(jí)碎片，是由尺寸較小的空間碎片經(jīng)超高速撞擊航天器后反向?yàn)R射生成。濺射物屬于小于1mm的微小碎片，所攜帶能量不足以穿透航天器表面，卻可以對(duì)撞擊點(diǎn)附近的航天部件帶來(lái)累積撞擊損傷，導(dǎo)致航天器表面材料退化，干擾光電探測(cè)信號(hào)，干擾電路通訊和產(chǎn)生電弧放電等。國(guó)外自上世紀(jì)90年代開始對(duì)濺射物的產(chǎn)生過(guò)程、濺射物對(duì)航天器的危害及濺射碎片環(huán)境工程建模進(jìn)行研究，我國(guó)在最近幾年也開始逐步開展微小碎片的研究，但研究方向相對(duì)單一，，內(nèi)容相對(duì)滯后。本文針對(duì)小碎片研究的開拓性需求，以濺射物為主要研究對(duì)象，采用數(shù)值仿真的方法建立濺射物的軌道演化仿真模型，開展濺射物軌道演化規(guī)律的研究，并在前人的基礎(chǔ)上分析濺射物的空間碎片環(huán)境建模方法。 本文主要包括三部分內(nèi)容： 首先，系統(tǒng)地調(diào)研了濺射物源模型、濺射物的軌道演化及建模的國(guó)內(nèi)外研究狀況，并在此基礎(chǔ)上，提出了利用數(shù)值仿真和統(tǒng)計(jì)理論分析濺射物軌道演化規(guī)律及探尋工程建模方法的研究方案。 其次，介紹了MASTER-2009濺射物源模型，并分析了模型中各變量之間的關(guān)系，給出了各參數(shù)的選擇范圍；根據(jù)軌道動(dòng)力學(xué)原理，綜合濺射物自身特點(diǎn)，建立了軌道預(yù)報(bào)模型。 然后，建立濺射物演化模型，確定目標(biāo)衛(wèi)星的軌道參數(shù)、濺射物的特征參數(shù)和仿真時(shí)間；進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)不同參數(shù)條件下產(chǎn)生的濺射物云團(tuán)進(jìn)行計(jì)算，獲得濺射物的演化數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)仿真結(jié)果，分析濺射物云團(tuán)的演化規(guī)律，探尋演化過(guò)程與初始參數(shù)的關(guān)系。 最后，介紹濺射物空間建模的一般方法，并在上文仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)空間碎片環(huán)境工程模型的研究現(xiàn)狀，提出將濺射物納入空間環(huán)境工程模型的新方法。
【關(guān)鍵詞】：空間碎片 濺射物 軌道演化 統(tǒng)計(jì)分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：V528
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 引言9-11
• 1.2 濺射物概述11-18
• 1.2.1 定義和分類11-12
• 1.2.2 濺射物的危害12-14
• 1.2.3 濺射物的研究14-16
• 1.2.4 濺射物模型16-18
• 1.3 軌道演化概述18-19
• 1.4 研究現(xiàn)狀分析19-20
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 濺射物源模型及軌道預(yù)報(bào)模型21-36
• 2.1 引言21
• 2.2 濺射物模型21-30
• 2.2.1 濺射物總質(zhì)量分布21-24
• 2.2.2 濺射物尺寸分布24-26
• 2.2.3 濺射物的形狀和密度特性26
• 2.2.4 濺射物速度分布26-30
• 2.3 軌道預(yù)報(bào)模型的確立30-35
• 2.3.1 地球非球形攝動(dòng)31-32
• 2.3.2 日月引力攝動(dòng)32-33
• 2.3.3 太陽(yáng)光壓攝動(dòng)33-35
• 2.3.4 大氣阻力攝動(dòng)35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 濺射物軌道演化仿真及分析36-60
• 3.1 引言36
• 3.2 坐標(biāo)系的建立與變換36-45
• 3.2.1 主要坐標(biāo)系36-38
• 3.2.2 坐標(biāo)變換38-45
• 3.3 仿真模型參數(shù)設(shè)置45-47
• 3.3.1 濺射事件假設(shè)45
• 3.3.2 目標(biāo)航天器軌道參數(shù)設(shè)計(jì)45-47
• 3.4 濺射物源模型采樣分析47-55
• 3.5 濺射物碎片軌道演化分析55-58
• 3.6 本章小結(jié)58-60
• 第4章 濺射物環(huán)境工程模型探究60-66
• 4.1 引言60
• 4.2 MASTER-2009 濺射物工程建模分析60-62
• 4.3 ORDEM3.0 微小碎片工程建模分析62-63
• 4.4 濺射物的空間碎片工程模式建模方法63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 黃建國(guó);劉丹秋;高著秀;李宏偉;蔡明輝;韓建偉;;空間微小碎片累積撞擊損傷效應(yīng)加速模擬研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年02期

2 李宏偉;韓建偉;蔡明輝;吳逢時(shí);;微小空間碎片撞擊誘發(fā)放電效應(yīng)研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年22期

本文編號(hào)：540452