核心功能模块
Space Radiation 围绕空间辐射环境建模、器件效应分析、可视化与项目管理,提供完整的航天辐射效应分析工具链。
辐射环境建模
建模空间自然辐射环境,包括 Van Allen 辐射带中的被困电子(trapped electrons)和被困质子(trapped protons)、银河宇宙射线(GCR)以及太阳耀斑(Solar Flare)/日冕物质抛射(CME)。支持 AP8、AE8、JPL91、CREME、SHIELDOSE、MACREE 等经典辐射模型。
单粒子效应分析(SEE)
分析质子和重离子诱发的单粒子翻转(SEU, Single Event Upset)和单粒子锁定(SEL, Single Event Latchup)。帮助工程师评估航天电子器件在空间辐射环境中的单粒子效应风险,为器件选型和屏蔽设计提供依据。
总剂量分析
评估半导体器件在空间辐射环境中的剂量退化。(Total Dose)支持峰值剂量率计算,例如在 600km 和 1000km 极轨中的被困质子峰值剂量率分析。为航天器电子系统的辐射加固设计提供定量依据。
太阳电池损伤评估
评估空间辐射对太阳电池的损伤程度。帮助航天工程师分析太阳电池在任务周期内的性能退化情况,为航天器电源系统的可靠性评估和设计优化提供数据支撑。
轨道分析与可视化
提供轨道显示与动画功能,支持旋转坐标系和非旋转坐标系下的轨道可视化。可显示轨道路径,帮助工程师直观了解航天器在轨运行过程中的辐射环境变化。
等值线图
以等值线图(Contour Plots)方式呈现全球范围内的辐射环境特征,支持数据网格文件的可视化显示。便于工程师从宏观视角理解辐射环境的地理分布特征。
Token 窗口(新增)
Space Radiation 7 新增的图形化交互界面。以可视化方式显示计算任务之间的依赖关系,大多数文件编辑可单击完成。相比旧版本的指令式步骤,Token 窗口显著提高了使用效率。
项目管理与克隆
管理 Space Radiation 项目数据文件,支持克隆功能,可快速复制项目并修改参数,用于对比不同轨道条件或屏蔽配置下的分析结果。支持通过网络远程创建项目,适合团队协作场景。
覆盖航天任务的主要辐射环境
空间辐射环境是影响航天电子系统可靠性的关键因素。Space Radiation 支持建模三类主要辐射源:
- Van Allen 辐射带:包括被困电子(trapped electrons)和被困质子(trapped protons),主要影响中低轨道航天器
- 银河宇宙射线(GCR):来自银河系的高能带电粒子,对深空任务影响显著
- 太阳耀斑/日冕物质抛射(Solar Flare/CME):太阳活动产生的高能粒子事件,可能对航天器造成短期高剂量辐射
支持的辐射模型:
- AP8 — 被困质子环境模型
- AE8 — 被困电子环境模型
- JPL91 — 太阳质子通量模型
- CREME — 宇宙射线环境模型
- SHIELDOSE — 屏蔽剂量计算模型
- MACREE — 待确认具体用途
Space Radiation 7 — 现代化的交互体验
Space Radiation 7(SR7)将用户界面迁移到 C#/.NET 平台,相比旧版本带来了更现代化的图形交互体验。
主要改进:
- Token 窗口:以图形化方式展示计算任务之间的依赖关系,将复杂的计算流程可视化。
- 64-bit 原生模式:图形性能相比 WoW64 模式提高约 30%。
- 电子交付:通过下载交付,支持校验和验证完整性。
- Unicode 支持:增强了对复杂环境和长文件名的兼容性。
- UAC 兼容:支持 Windows 用户账户控制机制。
从辐射环境到器件效应的完整分析链
Space Radiation 不仅提供辐射环境建模能力,还将环境数据转化为对电子器件的具体效应分析。
单粒子效应(SEE)分析:
- 分析质子和重离子诱发的 SEU(单粒子翻转)和 SEL(单粒子锁定)
- 为航天电子器件的选型和辐射加固提供定量依据
- 帮助工程师评估不同屏蔽方案对 SEE 率的影响
总剂量分析:
- 评估半导体器件在任务周期内的累积剂量退化
- 支持峰值剂量率计算,适用于不同轨道条件
- 为器件辐射加固等级选择提供参考数据
支持的辐射模型与技术标准
Space Radiation 内置多种经典辐射环境模型,覆盖航天工程中常见的辐射分析需求。
| 模型/标准 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| AP8 | 被困质子模型 | Van Allen 辐射带被困质子环境建模 |
| AE8 | 被困电子模型 | Van Allen 辐射带被困电子环境建模 |
| JPL91 | 太阳质子模型 | 太阳质子通量概率模型 |
| CREME | 宇宙射线模型 | 宇宙射线环境建模(重离子能谱) |
| SHIELDOSE | 屏蔽剂量模型 | 屏蔽条件下的剂量计算 |
| MACREE | 待确认 | 待确认具体用途和描述 |
技术规格与系统要求
了解 Space Radiation 的运行环境、核心技术参数和许可交付方式。
系统支持
- 桌面系统
- Windows 8、Windows 7、Windows Vista、Windows XP Professional x64 SP2、Windows XP Professional x86 SP3
- 服务器系统
- Windows Server 2012、2008 R2、2008、2003 R2、2003 SP2
- 不支持
- Windows RT、ARM 平板/手机、Windows 2000/NT/ME/98/95
技术参数
- 系统架构
- 同时提供 32-bit 和 64-bit 版本,安装程序自动检查
- 技术平台
- C#/.NET(SR7 起用户界面)
- 运行时依赖
- Microsoft .NET Framework 4 (Full Installation)
- 运行时依赖
- Microsoft Visual C++ 2010 SP1 Redistributable
- 许可方式
- 硬件加密狗(USB Dongle)
- 交付方式
- 电子交付(SR7 起),通过 AWS 下载,加密自解压安装包
性能特性
- 64-bit 图形性能
- 64-bit 原生模式图形性能比 WoW64 提高约 30%
- 保障特性
- Unicode 支持、长文件名支持、支持 UAC 四个级别
- 安装验证
- 支持校验和验证安装包完整性
许可与交付
- 许可方式
- 硬件加密狗(USB 接口)
- 交付方式
- 电子交付,通过 AWS 下载
- 安装方式
- 加密自解压安装包,自动检查系统架构(32/64-bit)
- 许可证类型
- 待确认(单机/网络/浮动许可方式暂不明确)