一种12.2km高度大气中子注量率的计算方法及系统技术方案

技术编号:13192690 阅读:60 留言:0更新日期:2016-05-11 19:46
本发明专利技术公开一种12.2km高度大气中子注量率的计算方法及系统,所述方法包括:根据测量点的经纬度,通过预设的经纬度与截止刚度对应表,确定所述测量点的截止刚度;根据预设的中子能量阈值,确定纽约地面的中子注量率;根据所述测量点的高度12.2km、所述测量点的截止刚度以及所述纽约地面的中子注量率,通过预设的12.2km高度的截止刚度对应的大气中子注量率倍数表,得到所述测量点的12.2km高度大气中子注量率。本发明专利技术的12.2km高度大气中子注量率的计算方法及系统综合考虑了高度、经度以及纬度对大气中子注量率的影响,使得东半球与西半球的12.2km高度大气中子注量率的计算更加精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
,具体涉及一种12. 2km高度大气中子注量率的计算 方法及系统。
技术介绍
带有存储结构复杂微电子器件的机载电子设备在飞行高度(3000~20000米)的 自然空间环境中必然会遭遇大约每小时每平方厘米300~18000个IMeV~lOOOMeV的高 能大气中子。这些高能中子会穿透机舱蒙皮,打在机载电子设备的核心指令控制单元或关 键数据存储单元上,产生软错误与硬故障,导致导航(导航接收机)、雷达探测系统(有源相 控阵雷达)、数据网络(AFDX网络交换机)、通信(光纤/总线)、高速计算机系统、航空电子 设备、发动机(FADEC)、电传系统、自动驾驶技术、飞行告警、显τκ屏、其它含有电子器件的飞 行系统等出现黑屏、死机、复位、重启、数据丢失、命令丢失等安全性危害。 至今为止,国内对机载电子设备在自然空间环境中遭遇高能中子并未进行针对性 防护与评价。为了建立防护与评价体系,必须对大气中子单粒子效应危害进行定量表征。而 大气中子注量率是危害定量表征的重要参数。 影响大气中子注量率的因素主要有四个:大气密度、截止刚度、能量范围以及太阳 活动,其中大气密度由高度决定,截止刚度由经度以及纬度决定。 现有的测量大气中子注量率的模型为波音经验模型,该模型基于1 一 lOMeV大气 中子注量率的实则值,假设1 一 l〇MeV大气中子注量率分解为三个因子,一个因子随着高度 的变化而变化,一个因子随着纬度的变化而变化,一个因子考虑中子能量。波音经验模型用 来预测不同高度和纬度的大气中子注量率,其具体公式如下: dN/dE = 0· 3459E ?.9219 X exp N (E) dE = 26E L 16±a 2 X exp X dE Φ i i〇 (ω Lat) = 〇· 6252exp {-〇. 461 2-〇. 94cos (2 X ω Lat) +〇. 252} 式中:N为与高度相关的中子注量率、Φ为与纬度相关的中子注量率;E为中子能 量;X为大气密度,单位是g/cm 2 ; c〇Ut为纬度。 现有技术存在的问题是:波音经验模型主要考虑高度与纬度对大气中子注量率的 影响,忽略了经度的影响,即忽视了截止刚度对大气中子注量率的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术主要考虑高度与纬度对大气中子注量率 的影响,忽略了经度的影响,即忽视了截止刚度对大气中子注量率的影响。 为此目的,第一方面,本专利技术提供一种12. 2km高度大气中子注量率的计算方法, 所述方法包括: 根据测量点的经纬度,通过预设的经纬度与截止刚度对应表,确定所述测量点的 截止刚度; 根据预设的中子能量阈值,确定纽约地面的中子注量率; 根据所述测量点的高度12. 2km、所述测量点的截止刚度以及所述纽约地面的中子 注量率,通过预设的12. 2km高度的截止刚度对应的大气中子注量率倍数表,得到所述测量 点的12. 2km高度大气中子注量率。 第二方面,本专利技术还提供一种12. 2km高度大气中子注量率的计算系统,所述系统 包括: 截止刚度确定模块,用于根据测量点的经纬度,通过预设的经纬度与截止刚度对 应表,确定所述测量点的截止刚度; 纽约地面中子注量率确定模块,用于根据预设的中子能量阈值,确定纽约地面的 中子注量率; 12. 2km高度大气中子注量率获取模块,用于根据所述测量点的高度12. 2km、所述 测量点的截止刚度以及所述纽约地面的中子注量率,通过预设的12. 2km高度的截止刚度 对应的大气中子注量率倍数表,得到所述测量点的12. 2km高度大气中子注量率。 相比于现有技术,本专利技术的12. 2km高度大气中子注量率的计算方法及系统综合 考虑了高度、经度以及纬度对大气中子注量率的影响,使得东半球与西半球的12. 2km高度 大气中子注量率的计算更加精确。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发 明的一些实施例,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。 图1示出了实施例一的12. 2km高度大气中子注量率的计算方法流程图; 图2示出了实施例二中测量点在12. 2km高度、东经30度、北纬75度的大气中子 注量率的计算方法流程图; 图3示出了实施例三的12. 2km高度大气中子注量率的计算系统结构图。【具体实施方式】 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例 中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术 一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。 实施例一: 本实施例公开一种12. 2km高度大气中子注量率的计算方法,如图1所示,所述方 法可包括以下步骤: S1.根据测量点的经纬度,通过预设的经纬度与截止刚度对应表,确定所述测量点 的截止刚度; S2.根据预设的中子能量阈值,确定纽约地面的中子注量率; S3.根据所述测量点的高度12. 2km、所述测量点的截止刚度以及所述纽约地面的 中子注量率,通过预设的12. 2km高度的截止刚度对应的大气中子注量率倍数表,得到所述 测量点的12. 2km高度大气中子注量率。 相比于现有技术,本实施例的12. 2km高度大气中子注量率的计算方法及系统综 合考虑了高度、经度以及纬度对大气中子注量率的影响,使得东半球与西半球的12. 2km高 度大气中子注量率的计算更加精确。 实施例二: 本实施例具体公开测量点在12. 2km高度、东经30度、北纬75度的大气中子注量 率的计算方法,如图2所示,所述计算方法包括以下步骤: 101.根据测量点的经纬度即东经30度、北纬75度,通过预设的经纬度与截止刚度 对应表(如表一),确定所述测量点的截止刚度为0. 15 ; 102.根据预设的中子能量阈值(本实施例中为lOMeV),确定纽约地面的中子注量 率为 14. 4/cm2h ; 103.根据所述测量点的截止刚度0. 15以及所述纽约地面的中子注量率14.4/ cm2h,通过12. 2km高度的截止刚度对应的大气中子注量率倍数表(如表二),得到所述测量 点在12. 2km高度的大气中子注量率;本实施例中,在测量点12. 2km高度时,截止刚度0. 15 对应的大气中子注量率的倍数为561. 7,所以测量点在12. 2km高度的大气中子注量率为: 14. 4/cm2hX561. 7 = 8088. 48cm2h〇 相比于现有技术,本实施例的12. 2km高度大气中子注量率的计算方法及系统 综合考虑了高度、经度以及纬度对大气中子注量率的影响,使得东经30度、北纬75度的 12. 2km高度大气中子注量率的计算更加精确。 表一.经纬度与截止刚度对应表 在此表中,北纬为正,南纬为负;经度表示为东经0-360°,即为360_x° W。如30S, 120W,即为-30N,240E。 表二.12. 2km高度的截止刚度对应的大气中子注量本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种12.2km高度大气中子注量率的计算方法,其特征在于,所述方法包括:根据测量点的经纬度,通过预设的经纬度与截止刚度对应表,确定所述测量点的截止刚度;根据预设的中子能量阈值,确定纽约地面的中子注量率;根据所述测量点的高度12.2km、所述测量点的截止刚度以及所述纽约地面的中子注量率,通过预设的12.2km高度的截止刚度对应的大气中子注量率倍数表,得到所述测量点的12.2km高度大气中子注量率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王群勇李志刚陈冬梅阳辉
申请(专利权)人:北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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