(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210762560.5 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 骆吉洲　李兴冀　杨剑群　吕钢　 武磊　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 万娟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 17/10(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量 蒙特卡罗模拟法 (57)摘要 本发明提供了一种基于太阳翼活动姿态的 原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 涉及航天器 仿真计算技术领域， 所述方法包括： 建立或导入 航天器几何模 型数据， 将航天器的各组件分成可 见组件和非可见组件； 将各个可见组件的几何体 表面进行网格剖分， 生成对应的多边形网格文 件； 在航天器几何模型上， 选择太阳翼基准点参 数， 并设置太阳翼旋转轴线； 读取航天器运动轨 道文件， 根据航天器本体变换四元数参数和/或 太阳翼旋转角度参数， 生 成航天器运动轨道点的 各个多边形网格数据， 进行航天器表 面原子氧通 量或紫外通量的蒙特卡罗模拟计算， 得到航天器 表面原子氧通量或紫外通量。 本发 明能够减少蒙 特卡罗模拟的时间， 提高计算精度和效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115203916 A 2022.10.18 CN 115203916 A 1.一种基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗 模拟法， 其特征在于， 包括 如下步骤: 步骤S1,建立或导入航天器几何模型数据， 并根据与航天器表面的相关度， 将所述航天 器的各组件分成可 见组件和非可 见组件； 步骤S2,将各个所述可见组件的几何体表面进行网格剖分， 生成对应的多边形网格文 件； 步骤S3,在所述 航天器几何模型 上， 选择太阳翼基准 点参数， 并设置太阳翼旋转轴线； 步骤S4,读取航天器运动轨道文件， 根据每个轨道点的运动参数和太阳光照方向确定 航天器本体变换四元数参数， 并根据所述太阳翼旋转轴线和所述太阳光照方向确定太阳翼 旋转角度参数； 步骤S5,根据所述航天器本体变换四元数参数和/或所述太阳翼旋转角度参数， 生成航 天器运动轨道点的各个多边形网格数据； 步骤S6,根据所述航天器运动轨道点的各个多边形网格数据， 进行航天器表面原子氧 通量或紫外通 量的蒙特卡罗模拟计算， 得到所述 航天器表面原子氧通 量或紫外通 量。 2.根据权利要求1所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述根据与航 天器表面的相关度， 将所述航 天器的各 组件分成可见 组件和非可见组件， 包括： 若 所述航天器的任意一个组件与航天器表面相关， 则确定所述组 件为可见组件； 若所述航天器的任意一个组件与所述航天器表面无关， 则确定所述组件为 非可见组件。 3.根据权利要求1所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S2中,每个所述可见组件表面剖分的网格单元在所述多边形网格文件中 连续存放， 并记录所述网格单 元的起止编号。 4.根据权利要求1所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S2中,将各个所述可见组件的几何体表面进行网格剖分， 包括： 根据预先 设定的剖分单 元大小参数， 将各个所述可 见组件的几何体表面进行网格剖分。 5.根据权利要求1所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S4中， 所述太阳光照方向由右手法则确定 。 6.根据权利要求1所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S 5中， 在根据所述航 天器本体变换四元数参数和/或所述太阳翼旋转角度 参数生成航天器运动轨道点的各个多边形网格数据之前， 包括： 步骤S51， 根据所述航天器 本体变换的四元 数参数， 生成航天器非太阳翼 表面单元多边形顶点的本体坐标系坐标。 7.根据权利要求6所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S 5中， 所述根据所述航 天器本体变换四元数参数和/或所述太阳翼旋转角 度参数， 生成航 天器运动轨道点的各个多边形网格数据， 还包括： 步骤S 52， 根据所述航 天器 本体变换的四元数参数和所述太阳翼旋转角度参数， 生成航 天器太阳翼表面单元多边形顶 点的本体坐标系坐标。 8.根据权利要求7所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S 52中， 所述根据所述航 天器本体变换的四元数参数和所述太阳翼旋转角 度参数， 生成太阳翼表面单元多边形顶点的本体坐标系坐标系， 包括： 将所述太阳翼基准点权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203916 A 2及所述太阳翼旋转轴线按照所述航天器本体变换的四元数参数进 行转换， 并将所述太阳翼 表面单元多边形顶点按照所述航天器本体变换的四元数参数和所述太阳翼旋转角度参数 进行转换， 生成航天器 太阳翼表面单元多边形顶点的本体坐标系坐标。 9.根据权利要求8所述的基于太阳翼活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 在步骤S4和步骤S5之间， 还包括： 将所述航天器各组件的网格文件进行重组， 生成航天器初始姿态网格文件。 10.根据权利要求9所述的基于太阳翼 活动姿态的原子氧或紫外通量蒙特卡罗模拟法， 其特征在于， 步骤S 5中， 所述根据所述航 天器本体变换四元数参数和/或所述太阳翼旋转角 度参数， 生成航 天器运动轨道点的各个多边形网格数据， 还包括： 步骤S 53， 根据航 天器非太 阳翼表面单元多边形顶点的本体坐标系坐标、 所述航 天器太阳翼表面单元多边形顶点的本 体坐标系坐标以及所述航天器初始姿态网格文件的组装顺序， 组装不同的多边形网格单 元， 生成航天器运动轨道点的各个多边形网格数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203916 A 3