近极轨道区域空间辐射环境仿真
亚热带季风地区地铁高架站热舒适性分析
测的参数有空气温度、风速、湿度、ＣＯ２ 浓度、空气质
量等ꎬ 各参数的测量仪器集成在 ＷＳ３０ 小型气象站
中ꎬ各项数据为自动采集ꎬ间隔时间为 １５ ｓꎮ 监测点
取 １ ５ ｍ 处ꎬ小型气象站测量参数见表 １ꎮ
表 １ 小型气象站测量参数
游和长浏盆地西缘ꎬ属亚热带季风气候ꎮ 由于位居盆
热舒适性体验和侧式站台相差不大ꎮ
关键词: 高架站ꎻ 热舒适性ꎻ 自然通风ꎻ 数值模拟ꎻ 现场实测
中图分类号: ＴＵ１１１ １ 文献标志码: Ａ 文章编号: ２ｆｏｒｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｕｂｗａｙ Ｅｌｅｖａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ
区域产生影响ꎻ侧式站台两侧为铁栅门ꎬ会受到活塞
模拟时不考虑其他结构对热环境的影响ꎮ
风的影响ꎬ但考虑到乘客候车时间基本为列车间隔时
为 ５０ ｍꎬ流场高度为 ５０ ｍꎻ除地板、屋顶、天窗等结构
列车顶部几乎齐平ꎬ列车进出引起的活塞风很难对该
太阳辐射采用 Ｆｌｕｅｎｔ 内置的 Ｓｏｌａｒ Ｒａｙ Ｔｒａｃｉｎｇꎬ
Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｍｏｎｓｏｏｎ Ｒｅｇｉｏｎ
ＷＡＮＧ Ｄｅｎｇｆｅｎｇ
( Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄꎬ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １１ｔｈ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００１７ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ｕｎｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ
口面积比 [５] ꎮ 张瑛格以济南轨道交通高架站为研究
对象ꎬ采用调研和 Ｐｈｏｅｎｉｃｓ 模拟相结合的方法研究了
2020年度进展24：轨道交通桥梁减振降噪
2020年度进展24：轨道交通桥梁减振降噪前言随着高速铁路与城市轨道交通的迅猛发展，振动与噪声问题愈发突出。
传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显，但当列车运行速度超过250km/h时，直立式声屏障降噪量不足；为此，我国高速铁路正力推全封闭声屏障的使用。
同时，近年来，钢桥或钢-混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用，研究表明[1]：钢桥或钢-混组合桥的声辐射能力更强，具有频谱宽、幅值大和难控制等特点，因此，在环境敏感区域建造钢桥或钢-混组合桥亟待解决其噪声控制问题。
本文在《轨道交通桥梁减振降噪2019年研究进展》[2]基础上，围绕“高速铁路声屏障降噪性能”和“钢桥减振降噪”两个研究方向，简要评述该方向的研究动态及发展趋势。
检索文章主要来自于国内外高水平学术期刊，包括：《铁道学报》、《交通运输工程学报》、《振动与冲击》、《西南交通大学学报》、《土木工程学报》、《中国公路学报》、《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》、《Engineering Structures》、《Applied Acoustics》、《Journal of Sound and Vibration》等。
限于水平和时间，本文所作的国内外进展回顾难免存在疏谬，敬请读者指正。
01高速铁路声屏障降噪性能1.1 高速铁路声屏障降噪特性研究预测声屏障的降噪效果对评估声屏障的声学性能具有重要作用。
开展声屏障降噪效果分析，一般包含以下研究内容：（1）列车声源特性；（2）安装声屏障前后列车声源的空间分布特性；（3）声屏障降噪性能评价。
1.1.1 高速列车声源特性声源特性研究是高速铁路声屏障降噪分析的前提。
通过高速线路噪声实测，可以获得列车声源的构成及其声场分布。
一般采用多通道阵列式声源识别系统对声源进行定位、识别和测量，如：伍向阳[3]、鞠龙华[4]等基于我国高铁线路对高速列车声源及其空间分布特征进行现场测试，测试车速范围为170～380km/h。
临近空间的特点与未来防御措施
临近空间的特点与未来防御措施临近空间的特点及未来防御措施摘要本文简要介绍了临近空间的特点，及其在此基础上发展的临近空间飞行器与其他飞行器相比存在的优势，最后介绍了临近空间在未来防御中的作用。
着重分析了基于临近空间平台针对隐身飞机及其导弹等飞行器的防御措施。
随着临近空间高超声速飞行器的发展，对高超声速目标的防御也提出了挑战，然后根据临近空间高超声速目标对防御系统预警能力时间性、高速机动目标精确探测、拦截弹机动过载和高精度制导控制等要求，阐述了预警探测系统、指挥控制系统和拦截武器系统可采取的措施。
关键字：临近空间；临近空间防御系统；飞行器1.临近空间1.1临近空间简介临近空间是指距海平面20km(接近国际公认的上限管制空域)和100km(接近国际公认的下限空间)之间的区域。
人们习惯把航天器运行的空域范围称为航天空间，一般距地面100km以上；航空器飞行的空域范围称为航空空间，一般距地面20km以下。
因此，临近空间可理解为从航空空域向航天空域的过渡区域。
临近空间大致包括大气平流层的大部分区域、中间大气层区域和部分电离层区域。
临近空间空域一直以来未得到系统的开发和利用，直到最近几年，以美国为主的个航天大国对临近空间的关注开始升温，美国空军认为，临近空间飞行器必将在未来的军事行动中发挥重要作用。
1.2临近空间的特点在平流层内，大气以水平运动为主,基本上没有上下对流现象；层内干燥，水汽、杂质很少，云雨雷电现象少见，温度几乎不变，湿度接近于零。
当高度达到40km以上时，几乎没有臭氧，使大量紫外线穿过而未被吸收，紫外线强度极高；大气在紫外线作用下开始电离，形成大量正、负离子和自由电子，其含量约为大气层平均含量的30倍，在平流层中，宇宙射线通量高，高能粒子辐射强度大。
中间层高度大约为50~80km,层内大气已经非常稀薄，在80km 高度上，空气密度只有地面的五万分之一，层内大气总量大约只占地球大气总质量的1/3000.在这样的空间区域，既可以避免目前绝大多数的地面攻击，又可以提高军事侦查和对地攻击的精度，对情报收集、真差监视、通信保障以及对空对地作战等，具有极大的发展潜力。
GEO卫星空间自然强电磁环境与防护综述
GEO卫星空间自然强电磁环境与防护综述陈卓;杨晓宁;杨勇【摘要】GEO卫星在轨运行期间,面临着复杂的空间自然强电磁环境,环境中的强电磁脉冲将从\"前门\"和\"后门\"两种途径耦合进入星内,对卫星的在轨安全运行构成威胁.本文首先介绍了GEO卫星所面临的空间自然强电磁环境,然后分别就孔缝、光学窗口和穿舱管路、线缆这几种典型的后门耦合通道的特点和研究现状进行了介绍,最后对相应的防护措施进行了总结.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】5页(P68-72)【关键词】GEO;卫星;静电放电;电磁脉冲;后门耦合【作者】陈卓;杨晓宁;杨勇【作者单位】北京卫星环境工程研究所,北京 100094;北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室,北京 100094;北京卫星环境工程研究所,北京100094;航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室,北京100094;北京卫星环境工程研究所,北京 100094;航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TN97引言根据IEC 61000-2-13定义：电磁场的峰值电场强度超过100 V/m，即为强电磁。
国外试验结果表明，由空间等离子体充电效应所产生的电弧放电形成的强电磁脉冲峰值电流达1 000 A，脉宽为微秒级，离放电点30 cm处的峰值电场强度可达1 200 V/m，已经属于强电磁环境[1]。
GEO卫星在轨运行期间面临着复杂的表面带电和内带电环境，当充电电位达到一定程度后将发生静电放电，进而形成电磁脉冲（EMP）。
EMP进入卫星内部后，可以在电缆线束上耦合出很强的电流，进而干扰、损坏电子电路中的电子元件和集成电路。
以22颗GEO卫星近3年在轨发生的异常统计结果为例，约70 %的异常与空间强电磁干扰有关，主要表现为星上电子类设备由于强电磁干扰而出现异常，例如星敏工作模式跳变，测距信号转发状态异常，遥测状态字异常跳变等。
我国新一代极轨气象卫星(风云三号)工程地面应用系统
我国新一代极轨气象卫星(风云三号)工程地面应用系统卢乃锰;董超华;杨忠东;施进明;张鹏【摘要】风云三号气象卫星是实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感的我国第二代极轨气象卫星系列,已成为世界气象组织在亚洲的重要业务卫星,为提高我国气象卫星在世界气象组织卫星观测系统中的地位奠定了重要的基础,世界气象组织已将风云三号气象卫星纳入世界气象卫星全球观测业务序列.依靠我国自主力量设计与建设的新一代极轨气象卫星风云三号地面应用系统首次利用海内外接收站网实现了上、下午星全球资料的高时效获取,首次利用国产卫星实现了大气三维探测,实现了臭氧和辐射收支等探测的高精度处理,突破了卫星资料定量反演、数值预报同化应用以及气候应用等核心技术.%FY-3 is the second generation of Chinese poplar orbiting meteorological satellite with the capability of multi-spectral, three-dimensional and quantitatively global observation. As one of the most important space observation component of World Meteorological Organization, FY-3 satellites are playing key role in weather forecast, climate analysis, environmental management, disaster monitoring etc. The FY-3 ground segment has the capacity of global data acquisition in short latency. After data pre-processing and product generation, FY-3 data and products provide comprehensive service in the field of atmospheric sounding, ozone and radiation budget monitoring, data assimilation, climate application.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2012(014)009【总页数】10页(P10-19)【关键词】风云三号;多光谱;三维;定量遥感【作者】卢乃锰;董超华;杨忠东;施进明;张鹏【作者单位】国家卫星气象中心,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P414.41 前言风云三号气象卫星的发展始于1990年，国家气象局向国家航天领导小组呈送了“关于将风云三号列入国家航天计划的请示”，明确提出新一代极轨气象卫星风云三号系列的发展规划。
《航天器空间环境效应与防护技术》课程建设及教学思考
《航天器空间环境效应与防护技术》课程建设及教学思考根据国家航天局公开的报道，未来二十年将是我国航天科技活动井喷式发展的时代。
我国将陆续完成“长征”系列新一代大推力运载火箭的研制任务、具有航天员长期活动的“天宫”空间站的发射组建工作、2029年实现载人登月，2030年实现发射采样返回的火星机器人以及小行星探测等任务。
随着我国航天科技事业的蓬勃发展，对航天专业的高科技青年人才的需求也日益增长。
航天类高等院校承担着为国家航天科技培养专门人才的重要历史使命，迫切需要做到与时俱进，将航天科技专业基础知识与日新月异的前沿技术有机贯通起来，培养具有扎实专业基础和开拓性视野的创新型人才，为使我国早日迈入世界航天强国奠定雄厚的智力基础。
1-3《航天器空间环境效应与防护技术课程》是航天类相关专业重要的专业基础课程，该课程主要介绍航天器在空间飞行期间所经历的高真空、冷黑、辐射、微重力，微流星、等离子体等苛刻空间环境及这些环境因素对航天器在轨运行的影响效应，课堂教学中具有很强的理论性。
而飞行器设计、人机与环境工程等航天专业的本科生、研究生在课题学习和研究中主要着重于针对这些环境效应的地面模拟试验方法和理论防护设计。
这就造成当前专业基础理论与实际研究工作的脱节，不能有效激发学生的学习与研究兴趣，致使学生在课题研究中不能将理论与实际具体工作有机的融会贯通。
有效解决这一理论与实际工作脱节的问题对于优化学生的知识结构、视野和激发学生的研究兴趣及创新精神将大有益处。
1 《航天器空间环境效应与防护设计》课程简介航天器在研制、发射、入轨、返回过程中要先后经历地面环境、发射环境、轨道（空间）环境、返回环境等四个阶段，其中空间环境对航天器的影响最为重要。
人类航天活动积累的经验证明，70%的航天器故障是由空间极端环境造成的。
由于航天器研制、发射周期较长、耗资巨大，一旦出现故障，很难进行维护且维修成本高昂。
不仅造成经济上的巨大损失，在政治、军事和国防安全方面也将产生巨大负面影响。
长波天线近场辐射分析
2020年第11期47长波天线近场辐射分析李 亮中国人民解放军91033部队，山东 青岛 266000摘要：文章主要研究了长波天线辐射场强，以Ｔ型山谷天线为例，利用数学物理方程（Pocklington）求解方法得出场强分布情况，并根据仿真计算结果，得到了距离天线中心点不同距离场强大小地分布规律，旨在为相关行业人员在分析长波天线辐射情况时提供理论依据。
关键词：长波；Ｔ型天线；近场场强中图分类号：TN820 引言随着现代科技的高速发展，一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“隐形杀手”的电磁辐射［1］。
对于人体这一良导体，电磁波引不可避免地会构成一定程度的身体危害。
目前，我国从微波段到甚长波波段均有所发展，其中，长波通信主要用在军事上和远洋通信上，而对于潜通信的大型长波台的建设发展尤为突出。
但值得注意的是，在另一方面，长波台周围民众的担心与日俱增。
出于人体健康考虑，民众主要是关心电磁辐射是否符合标准以及是否对身体有伤害这些问题。
因此，当地要建设各类发信台包括手机基站时，大多会遭到周围民众的反对。
目前，长波天线形式较多，主要有山谷天线、铁塔天线、气球天线和机载天线。
常用的主要是铁塔天线和山谷天线，而国内采用较多的是铁塔山谷天线，这样大大提高了天线辐射体高度，有利于辐射。
在分析天线电磁场辐射分布的时候，一般对于天线来说，近场辐射属于感应场，对电磁信号的传播不起传播辐射作用。
而本文主要是以长波Ｔ型山谷天线为例，通过MATLAB 仿真分析天线辐射近区场强分布规律及其场强的大小，其仿真结果得出了天线附近的电磁辐射情况和规律。
这对于长波天线的实际应用具有重要的理论意义和使用价值。
1 大型长波天线电磁场的划分一般情况下，电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为近区场（辐射场）和远区场（感应场）［2］。
1.1 长波天线近区场及特点kr <<1即r <<λ2π⎛⎝ ⎫⎭⎪M ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥㊃V 1V 2︙V M ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥(9)的区域称为近区，2π⎝⎭k =ωμ0ε0=λ2π⎥⎥⎥⎥⎥㊃V1V 2︙V M ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥π⎭=λ2π⎥㊃V1V 2︙V M ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥(9)为自由空间相移常数，r 为空间距离，λ为自由空间波长，μ0=4π×10-7（H/m）为自由空间导磁率，2πε0=10-936π(F /m)⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥(9)为自由空间的介电常数，近区场的表达式如下：36πE r =-j Il 4πr 32ωε0cos θe j (wt -kr ) （1）4πr ωε0E θ=-jIl 4πr 31ωε0sin θe j (wt -kr ) （2）sin θeHφ=Il4πr 2sin θe j (wt -kr ) （3）把电流和电荷关系式I =jwq 代入（1）（2）得到：4πr E r =ql2πε0r 3cos θe j (wt -kr ) （4）2πε0r E θ=ql4πε0r3sin θe j (wt -kr ) （5）对在式（４）和式（５）的右边出现的与时间无关的因子4πεr ql2πε0r3cos θ和2πε0r ql4πε0r 3sin θ进行认真观察，该因子与静电偶极子的电场强度分量的数学表达式完全相同。
某动力舱温度场CFD仿真分析
某动力舱温度场CFD仿真分析摘要：本文分析了动力舱结构，采用CFD技术模拟整个舱内空间的温度场和速度场分布，为机舱内环境温度冷却系统设计及仪器设备布置提供依据。
关键词：动力舱；模型处理；CFD技术；仿真分析0引言动力舱是水下航行器的动力、电力中心，布置有柴油主机和发电机。
柴油机在正常工作时需要大量新鲜的空气，同时也向动力舱内辐射处大量的热量，发电机在工作时也向动力舱辐射处一定热量，这些热量会使舱内环境温度升高，而且由于放热部位分布不均匀导致机舱内的温度梯度很大：靠近放热设备的区域温度很高，远离放热设备的区域几乎没有温升。
相反由于航行器壳体整体位于水线以下，由于海水的吸热作用局部温度反而低于外界环境温度。
由此可见，船舶机舱的热环境是非常复杂的。
由于动力集成自动化程度的不断提高，机舱内各种用于监测、控制的精密仪表以及电子设备越来越多，这对机舱环境的温度、湿度等方面的要求更加严格，对舱内温度场的分布提出了更高的要求。
采用CFD技术模拟整个舱内空间的温度场和速度场分布，为机舱内环境温度冷却系统设计及仪器设备布置提供依据。
1动力舱结构动力舱内结构布置如下图2.1所示，柴油机布置在动力舱中，在柴油机两侧布置两台发电机，动力舱由隔热板分为两个空腔。
整个动力舱工作在水线以下。
图1动力舱组成（含冷却水路）动力舱工作时，柴油机和发电机是整个设备的主要热源。
由于动力舱处于严格密封状态，舱内的热量主要通过辐射和热传导的方式传递到隔热板和动力舱表面，最后由舱外海水带走热量。
2仿真过程详述2．1模型处理模型处理时，主要考虑以下2个问题：1）隔热板和动力舱壳体属于薄壁结构，按照实际结构建模和网格划分会非常困难，此次仿真时计算采用Shell Conduction的方法对其壁厚进行等效，因此在模型处理时会将其处理成0厚度面，以便后续计算时设定；2）需要将模型处理成2个计算空间——动力舱外海水空间，动力舱内气体空间，其中舱内气体空间又被隔板分为两个气体空间。
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近极轨道区域空间辐射环境仿真
作者：蒋虎 胡海鹰 龚文斌
来源：《科技创新与应用》2015年第11期
摘 要：文章以98度轨道倾角为例，考虑的轨道高度分别为300km和600km两种情况，
对这两组该空间区域内的辐射环境指标进行了仿真分析，主要指标包括：质子能谱，电子能谱
及辐射剂量等。基于这些指标的仿真结果，对该区域的卫星设计提出了设计要求。
关键词：太阳同步轨道；空间辐射；仿真
1 概述
飞行器在空间运行时，受到多种因素的影响，飞行器轨道会发生衰减，甚至会造成飞行器
内部单机或某个分系统失去正常工作功能，从而引起飞行器失效而被迫终止飞行。空间辐射环
境就是其中的关键因素之一[1，2，3]。这里主要针对近极轨道区域空间辐射环境进行仿真，
即以98度轨道倾角为例，考虑的轨道高度分别为300和600km。所考察的辐射环境指标主要
包括：质子能谱，电子能谱及辐射剂量等。这些指标的仿真结果将对该区域的卫星设计提出一
定的设计要求。
2 仿真平台介绍
文章仿真平台是基于ESA的空间环境信息系统SPENVIS[4]。该软件包可以生成飞行器轨
道或飞行器坐标网格点等信息；基于这些信息，利用内置的空间环境模型，可以对用户自己感
兴趣的空间环境指标进行仿真，该软件的主要功能包括：地磁场坐标生成；被俘获质子及电子
的辐射通量、太阳质子影响；简单几何结构模型下的等离子或非等离子辐射剂量；复杂几何结
构模型下的分区辐射剂量分析；太阳电池片损害等效影响分析；等离子LET、流量谱、单粒子
事件翻转率；俘获质子流量的各项异性；大气、电离层密度及温度等；原子氧腐蚀深度；空间
碎片仿真等。
3 仿真结果
文章仿真了倾角为98度情况下，卫星高度分别为300km，600km时的空间辐射环境（质
子能谱，电子能谱及辐射剂量等）。空间辐射环境仿真结果如下。
3.1 300km时的空间辐射环境仿真（如图1、2、3）
3.2 600km时的空间辐射环境仿真（如图4、5、6）
4 结束语
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从仿真结果可以初步得出以下几点结论：（1）对于98度倾角情况，辐射剂量随屏蔽材料
厚度变化的趋势是：在厚度处于小于9mm区间时，随屏蔽材料厚度增加，辐射剂量迅速减
少；当厚度处于大于9mm而小于20mm区间时，随屏蔽材料厚度增加，辐射剂量减少十分有
限；（2）600km轨道高度比300km轨道高度的质子积分通量高1-2个量级，而电子积分通量
则在同量级范围内。
根据以上仿真结果，我们可以在98度左右轨道倾角的卫星设计时选取厚度为9mm左右的
铝板壳体，即可有效减少300、600km高度区间内的空间辐射剂量，从而保障星内单机工作稳
定性；另外，质子通量高往往更容易引起卫星器件单粒子事件发生，因而对98度倾角卫星而
言600km轨道高度的卫星设计比300km高度的卫星设计更应注重防范单粒子故障处理机制；
电子通量高更容易引起卫星深层充电现象，由于600km轨道高度比300km轨道高度的电子积
分通量在同量级范围内，因而就防范卫星深层充电方面，600km轨道高度的卫星抗深层充电措
施设计与300km高度的卫星抗深层充电措施设计不必采用差别化设计。
参考文献
[1]http：//baike.baidu.com/view/415069.htm[DB].
[2]中国科学院空间科学与应用研究中心.宇航空间环境手册[M].中国科学技术出版社，
2000.
[3]沈自才.空间辐射环境工程[M].中国宇航出版社，2013.
[4]https：//www.spenvis.oma.be/[DB].
作者简介：蒋虎（1969-），男，汉族，浙江省东阳市，现为上海微小卫星工程中心研究
员、博士，研究方向：卫星总体设计及导航卫星应用。
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