基于MATLAB语言的小卫星空间环境分析

摘要

空间环境分析是小卫星工程总体设计工作之一,同时也是小卫星在轨空间环境适应性保证的基础.由于空间环境的复杂性、多样性以及各环境之间的相对独立性,描述小卫星空间环境一般需要多个独立的理论与模型,这使得分析过程零散而缺乏精度与效率.为了解决小卫星空间环境分析问题,在MATLAB语言基础上开发了SEA工具集(Space Environment Analysis Toolkit),用于系统解决小卫星工程设计中所涉及到的空间环境问题.将SEA用于GEACE卫星设计,系统、高效地解决了大气环境、地磁环境、俘获带粒子辐射环境等问题,同时利用SEA轨道寿命模块精确预测了GRACE从发射到现在的轨道衰减情况,最大误差不超过9％,计算了GRACE在地球俘获带5年的粒子电离辐射剂量,与SPENVIS计算结果比较,在典型的卫星屏蔽厚度下,相对误差小于7.6％.