CRad 空间轨道器件辐射效应预估软件

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CRad 是预估卫星轨道上单粒子效应 (SEE) 发生率, 位移损伤 (TDD) 和总剂量效应 (TID) 的软件。是 ForeCAST 的专业版。两者的区别见本页页底

CRad 的流程图,同时也是其使用界面:

卫星轨道的辐射环境

CRad 使用的环境模型:

  • 轨道描述:
    • Orbital elements (Keplerian elements)
  • 地磁模型:
    • mimic ISO
  • 辐射模型:
    • 银河宇宙射线
      • CREME86
      • ISO15390
    • 太阳宇宙射线
      • CREME86
      • CREME96
    • 异常宇宙射线
      • CREME86
      • CREME96
    • 地磁俘获辐射 (Van Allen 辐射带)
      • AP8/AE8 model
  • 地磁截止

举例:CRad 计算得到的某轨道的粒子注量率:

其中地磁俘获辐射也可以显示在二维轨道上:

单粒子效应发生率预估

单粒子效应发生率的预估方法在这里。Crad 擅长的方法包括:

  • 基于地面实验的方法
    • 重离子
      • IRPP 模型
    • 质子
      • 双参数 Bendel 模型
      • PROFIT 模型
      • J.Barak2006 模型
  • 基于器件结构的方法
    • NRED
    • NRED-MC

飞行器的屏蔽效果

对于单粒子效应

飞行器的屏蔽效果可以等效为铝层的厚度分布。Crad 中可以直接使用厚度分布。对于一个指定的飞行器,计算厚度分布的方法是 SSAT (ESA 开发),并集成在 VisualParticle 里。

对于位移损伤和总剂量效应

这次采用 NASA 发布的 Shieldose2。Shieldose2 支持三种几何模型:无限厚度平板模型、有限厚度平板和有限球壳模型。

ForeCAST 和 CRad

ForeCAST 是 CRad 的在线版。

ForeCAST   CRad
运行环境 在线使用 GNU Linux(R) 或 MS Windows(R)
功能模块 标准 用户可订制
飞行器屏蔽计算 一维 三维
单粒子效应预估 标准模型 高级模型