一种批量添加辐射探测点的方法技术

本发明专利技术提供了一种批量添加辐射探测点的方法，属于空间辐射分析技术领域。方法包括：S1、构建航天器三维模型，选取目标单机所属的几何体，将几何体内部器件删除；S2、构建几何体的包围盒，设定期望添加的探测点的数量；S3、获取包围盒的体积，计算每个探测点占据的体积，S4、将每个探测点占据的体积等效为正方体，计算每个探测点所属正方体的边长，计算包围盒某一边长实际应添加的探测点的数量；S5、计算每个实际应添加的探测点的坐标位置，批量添加探测点。本发明专利技术实现了依据几何体结构批量均匀添加辐射探测点的效果，避免了手动逐个定位、按坐标添加探测点的弊端，满足了设计阶段早期估计目标单机内部辐射效应三维分布的需求。计目标单机内部辐射效应三维分布的需求。计目标单机内部辐射效应三维分布的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种批量添加辐射探测点的方法


[0001]本专利技术涉及空间辐射分析
，特别涉及一种批量添加辐射探测点的方法。

技术介绍

[0002]在航天器的任务周期中，其经常受到各种非人为因素的影响而失效。大量证据表明，空间环境中的高能带电粒子引起的辐射效应是影响在轨航天器寿命的关键因素。因此，有必要对在轨航天器中的关键单机进行辐射效应的模拟仿真，以作为总体结构优化设计的依据和关键单机设备开展辐射剂量分析的依据。
[0003]在航天器的设计阶段，常见的对于航天器的三维结构进行辐射效应模拟计算的方法有射线追踪法和蒙特卡洛法；其中，射线追踪法利用屏蔽深度和剂量
‑
深度曲线，给出剂量的估计值，而蒙特卡洛法利用对粒子输运的模拟，给出较精确的辐射剂量值。两种方法都需要设定探测点，区别在于，射线追踪法的探测点一般是几何结构的中心点，即为一个点，而蒙特卡洛法的探测点则是一个有体积的微小几何体。根据设计阶段的不同，辐射效应模拟仿真的目标也相应变化。在较早期的设计阶段，给出关键单机壳体内的辐射剂量的空间三维分布，可以为设计人员提供优化布局的依据，有利于提高关键单机的健壮性和可靠性。在较晚的设计阶段，提供关键单机壳体内单个敏感元器件的空间坐标位置及其结构信息，可以有效地预估器件的可靠性与寿命，提供参数选择以及辐射屏蔽的依据。现有的辐射效应分析工具，一般需要给出具体的坐标来确定探测点或探针，不适合设计阶段早期估计特定单机内部辐射效应三维分布的需求。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术中的问题，本专利技术提供了一种批量添加辐射探测点的方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术具体通过以下技术实现：
[0006]本专利技术提供了一种批量添加辐射探测点的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、构建航天器的三维模型，选取目标单机所属的几何体，将所述几何体内部器件删除；
[0008]S2、构建所述几何体的包围盒，并设定期望添加的探测点的数量；
[0009]S3、获取所述包围盒的体积，按照第一公式计算每个所述探测点所占据的体积，所述第一公式包括：
[0010][0011]其中，V
d
为每个所述探测点所占据的体积，V
D
为所述包围盒的体积，N
e
为期望添加的所述探测点的数量；
[0012]S4、将每个所述探测点所占据的体积等效为正方体，计算每个所述探测点所属正方体的边长，按照第二公式计算所述包围盒某一边长实际应添加的所述探测点的数量，所述第二公式包括：
[0013][0014]其中，N
L
为所述包围盒某一边长实际应添加的所述探测点的数量，L为所述包围盒的某一边长数值，d为每个所述探测点所属正方体的边长，floor为向下取整函数；
[0015]S5、计算每个实际应添加的所述探测点的坐标位置，按所述坐标位置批量添加所述探测点。
[0016]进一步地，步骤S2中，构建所述几何体的所述包围盒的具体操作包括：计算所述几何体的长度、宽度和高度，根据所述长度、所述宽度和所述高度构建所述几何体的所述包围盒。
[0017]进一步地，计算所述几何体的所述长度、所述宽度和所述高度的具体操作包括：
[0018]S21、根据所述几何体表面各点坐标的极值范围确定所述几何体的边界点，以所述边界点为依据，分别测量得到所述几何体的各边长在X轴、Y轴和Z轴方向上的最大值和最小值；
[0019]S22、用各边长在X轴、Y轴和Z轴方向上的最大值减去最小值计算得到所述包围盒的所述长度、所述宽度和所述高度。
[0020]进一步地，根据所述长度、所述宽度和所述高度构建所述几何体的所述包围盒的具体操作包括：以具有所述长度、所述宽度和所述高度的各边长形成的柱体作为所述几何体的所述包围盒。
[0021]进一步地，步骤S2中，期望添加的所述探测点数量为10
‑
1000个。
[0022]进一步地，步骤S2中，所述包围盒为长方体或正方体。
[0023]进一步地，步骤S4中，按照第三公式计算每个所述探测点所属正方体的边长，所述第三公式包括：
[0024][0025]其中，d为每个探测点所属正方体的边长，V
d
为每个探测点所占据的体积。
[0026]进一步地，步骤S5中，批量添加所述探测点的操作具体包括：在所述包围盒的所述长度、所述宽度和所述高度方向上，按照实际应添加的所述探测点的数量进行遍历，获取每个实际应添加的所述探测点的坐标位置，之后按所述坐标位置批量在所述包围盒的内部添加所述探测点。
[0027]进一步地，所述包围盒的内部实际应添加的所述探测点的数量小于期望添加的所述探测点的数量。
[0028]进一步地，所述包围盒的所述长度、所述宽度和所述高度分别为10、20和30，所述包围盒的体积为6000，每个所述探测点占据的体积为200，实际应添加的探测点数量为15个。
[0029]本专利技术首先依据用户选定的待分析的几何体构建包围盒，之后根据包围盒信息和期望添加的探测点数量，能够计算出实际能够添加的探测点数量数并批量获取相应的坐标位置，进而依据坐标位置实现对关键单机的三维几何结构进行自动、均匀、批量的探测点添加，达到了依据几何体结构批量均匀添加辐射探测点的效果，避免了手动逐个定位、再逐个按坐标添加探测点的弊端。而且自动、均匀、批量的探测点添加方式，满足了设计阶段早期
估计特定单机内部辐射效应三维分布的需求。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例1的目标单机所属的几何体的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例1的目标单机所属的几何体添加探测点后的结构示意图。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，术语“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细说明。
[0035]本专利技术实施例提供了一种批量添加辐射探测点的方法，设计人员只需确定所要进行批量探测点添加分析的目标单机，先依托目标单机所属的几何体构建包围盒，在基于本专利技术方法实现的程序中计算出包围盒的相关信息，再根据包围盒的信息和期望添加的探测点数量，计算出每个探测点所占据的体积，以此自动确定实际应添加的探测点数量，批量计算出实际应添加的探测点的坐标位置，实现自动的批量的探测点添加，为设计阶段早期估计特定单机内部辐射效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种批量添加辐射探测点的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建航天器的三维模型，选取目标单机所属的几何体，将所述几何体内部器件删除；S2、构建所述几何体的包围盒，并设定期望添加的探测点的数量；S3、获取所述包围盒的体积，按照第一公式计算每个所述探测点所占据的体积，所述第一公式包括：其中，V
d
为每个所述探测点所占据的体积，V
D
为所述包围盒的体积，N
e
为期望添加的所述探测点的数量；S4、将每个所述探测点所占据的体积等效为正方体，计算每个所述探测点所属正方体的边长，按照第二公式计算所述包围盒某一边长实际应添加的所述探测点的数量，所述第二公式包括：其中，N
L
为所述包围盒某一边长实际应添加的所述探测点的数量，L为所述包围盒的某一边长数值，d为每个所述探测点所属正方体的边长，floor为向下取整函数；S5、计算每个实际应添加的所述探测点的坐标位置，按所述坐标位置批量添加所述探测点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，构建所述几何体的所述包围盒的具体操作包括：计算所述几何体的长度、宽度和高度，根据所述长度、所述宽度和所述高度构建所述几何体的所述包围盒。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述几何体的所述长度、所述宽度和所述高度的具体操作包括：S21、根据所述几何体表面各点...

【专利技术属性】
技术研发人员：应涛，李兴冀，姜昊，吕钢，杨剑群，徐晓东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：