(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 202210770286.6 (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 李兴冀　杨剑群　吕钢　韩煜　 (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 吴航 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种空间等离子体实时表征方法、 装置及系 统 (57)摘要 本发明提供了一种空间等离子体实时表征 方法、 装置及系统， 涉及航天航空技术领域。 本发 明所述的空间等离子体实时表征方法， 包括： 初 始化参数； 根据轨道参数确定航天器的实时位置 数据和实时速度数据， 根据姿态 参数确定航天器 的实时空间姿态数据； 根据实时位置数据确定等 离子体环 境的温度参数和密度参数， 通过麦克斯 韦等离子能量分布确定等离子体能谱， 根据温度 参数、 密度参数和等离子体能谱确定实时空间等 离子体环境数据； 根据实时位置数据、 实时速度 数据、 实时空间姿态数据和实时空间等离子体环 境数据确定实时表征仿真数据。 本发 明所述的技 术方案， 准确描述空间等离子体对航天器产生的 效应影响， 从而提高航天器飞行安全。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115169106 A 2022.10.11 CN 115169106 A 1.一种空间等离 子体实时表征 方法， 其特 征在于， 包括： 初始化参数， 其中， 所述参数包括轨道参数和姿态参数， 所述轨道参数用于描述航天器 的轨道运动状态， 所述姿态参数用于描述所述 航天器的姿态运动状态； 根据所述轨道参数确定所述航天器的实时位置数据和实时速度 数据， 根据所述姿态参 数确定所述 航天器的实时空间姿态数据； 根据所述实时位置数据确定等离子体环境的温度参数和密度参数， 通过麦克斯韦等离 子能量分布确定等离子体能谱， 根据所述温度参数、 所述密度参数和所述等离子体能谱确 定实时空间等离 子体环境数据； 根据所述实时位置数据、 所述实时速度数据、 所述实时空间姿态数据和所述实时空间 等离子体环境数据确定实时表征仿真数据。 2.根据权利要求1所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 还包括建立时间系 统和空间坐标系系统， 所述时间系统用于进行仿真时间的推移， 所述空间坐标系系统用于 进行空间运动状态的计算。 3.根据权利要求2所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 所述根据 所述轨道 参数确定所述 航天器的实时位置数据和实时速度数据包括： 根据所述仿真时间的推移， 在所述空间坐标系系统下进行轨道计算， 以确定所述实时 位置数据和所述实时速度数据。 4.根据权利要求2所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 所述根据 所述姿态 参数确定所述 航天器的实时空间姿态数据包括： 根据所述仿真时间的推移， 在所述空间坐标系系统下进行姿态计算， 以确定所述实时 空间姿态数据。 5.根据权利要求1所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 所述根据 所述实时 位置数据确定等离子体环境的温度参数和密度参数包括： 从历史探测数据中获取与所述 实 时位置数据对应的所述温度参数和所述密度参数。 6.根据权利要求1所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 所述通过麦克斯韦 等离子能量分布确定等离 子体能谱 包括： 根据单麦克斯韦等离子体的麦克斯韦等离子能量分布确定对应的单麦克斯韦等离子 体能谱； 根据双麦克斯韦等离子体的麦克斯韦等离子能量分布确定对应的双麦克斯韦等离子 体能谱。 7.根据权利要求6所述的空间等离子体实时表征方法， 其特征在于， 所述双麦克斯韦等 离子体包括各向同性的双麦克斯韦等离 子体和各向异性的双麦克斯韦等离 子体。 8.一种空间等离 子体实时表征装置， 其特 征在于， 包括： 初始化模块， 用于初始化参数， 其中， 所述参数包括轨道参数和姿态参数， 所述轨道参 数用于描述 航天器的轨道运动状态， 所述姿态参数用于描述所述 航天器的姿态运动状态； 轨道姿态模块， 用于根据所述轨道参数确定所述航天器的实时位置数据和实时速度 数 据， 根据所述姿态参数确定所述 航天器的实时空间姿态数据； 等离子体环境模块， 用于根据 所述实时位置数据确定等离子体环境的温度参数和密度 参数， 通过麦克斯韦等离子能量分布确定等离子体能谱， 根据所述温度参数、 所述密度参数权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169106 A 2和所述等离子体能谱确定实时空间等离 子体环境数据； 表征仿真模块， 用于根据 所述实时位置数据、 所述实时速度 数据、 所述实时空间姿态数 据和所述实时空间等离 子体环境数据确定实时表征仿真数据。 9.一种空间等离子体实时表征系统， 其特征在于， 包括存储有计算机程序的计算机可 读存储介质和处理器， 所述计算机程序被所述处理器读取并运行时， 实现如权利要求1至7 任一项所述的空间等离 子体实时表征 方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处理器读取并运行时， 实现如权利要求1至7任一项所述的空间等离 子体实时表征 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169106 A 3