基于CUDA的空間環(huán)境三維數(shù)據(jù)場可視化方法實現(xiàn).pdf

1、隨著人類活動空間的迅速擴散，航天任務(wù)的需求也越來越多，從而空間環(huán)境對航天器的芯片和核心器件的影響也越來越被人類所重視。在這幾十年的航天活動中，人類發(fā)現(xiàn)在航天器的軌道上，地球外層空間的空間環(huán)境是不可忽視的。因此，研究空間環(huán)境將成為科學(xué)研究的熱潮和焦點，如同當(dāng)初研究地面環(huán)境一樣。
　　我國衛(wèi)星在軌運行中頻繁發(fā)生故障異常，其根源是空間輻射環(huán)境引起的各種空間輻射效應(yīng)。針對我衛(wèi)星頻繁故障的嚴(yán)峻形勢，為改變上述應(yīng)對措施不足的現(xiàn)狀，亟待解決空間

2、輻射環(huán)境準(zhǔn)確定量描述問題和空間輻射環(huán)境爆發(fā)事件預(yù)警問題，對于空間輻射環(huán)境的仿真研究勢在必行。對航天器所運行的近地空間環(huán)境進行可視化仿真及其效應(yīng)仿真，不僅可幫助科研人員對空間環(huán)境進行進一步的了解，還可以對航天器的選材到航天器執(zhí)行任務(wù)起到一定的參考作用，從而避免航天器在空間環(huán)境中遭到更嚴(yán)重的威脅。對空間環(huán)境進行仿真可以解開宇宙空間神秘的面紗，從而是人們更加了解地球外層空間，從而有效地利用它，為我們?nèi)祟愃谩?br>　　本文正是針對上訴問題，

3、以地球磁場IGRF模型和地球輻射帶AE8/AP8模型為主要的研究對象，在深入分析IGRF和AE8/AP8模型的理論基礎(chǔ)上，重點研究并實現(xiàn)了近地空間輻射環(huán)境要素及其效應(yīng)的三維模型數(shù)學(xué)分析與可視化仿真。
　　本文的主要內(nèi)容為：
　　1．首先對本文的空間環(huán)境進行簡單的概念介紹，對IGRF2005模型和AE8/AP8模型進行幾何建模分析。
　　3．利用數(shù)值仿真技術(shù)實現(xiàn)了對近地空間輻射環(huán)境的效應(yīng)仿真，主要是針對航天器空間輻射累積

4、通量的效應(yīng)仿真，數(shù)據(jù)基于理論數(shù)值計算和衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)；
　　4．系統(tǒng)的闡述了數(shù)據(jù)場可視化的基本理論和方法，并通過研究數(shù)據(jù)場的可視化參考模型提出了一種適合于本文的近地空間輻射環(huán)境的可視化流程；
　　5．基于對地球磁場IGRF2005和地球輻射帶AE8/AP8的數(shù)學(xué)模型理論分析數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)的可視化技術(shù)手段，主要實現(xiàn)了對地球基本磁場的等值線和三維流線的可視化繪制，以及地球輻射帶的切面，二維平面和三維全景可視化繪制，并分析說明仿真結(jié)