Details

Предмет исследования. Модель излучения Земли для расчета спектральной плотности облученности космического объекта, представляемого полигональной моделью, при его траекторном движении над различными участками земной поверхности с учетом влияния солнечной облученности, климатической зоны, сезонного фактора, облачности, высоты орбиты. Цель работы. Разработка алгоритма расчета спектральной плотности облученности космических объектов, близкого по своим возможностям к MODTRAN и автоматически подстраивающегося под изменяющиеся условия освещения при их движении в околоземном пространстве. Метод. Математическое моделирование излучения Земли, представленной в виде совокупности (суперпозиции) точечных источников - элементарных, послойно расположенных объемных фрагментов атмосферы, опирающихся на фрагмент земной поверхности, с применением инженерных расчетных методик и численных оценок оптических характеристик атмосферы. Основные результаты. Итерационный алгоритм расчета спектральной плотности облученности элементарной площадки (фасета) космического объекта излучением Земли с программным заданием в базе данных параметров, необходимых для вычислений. Работа итерационного алгоритма проиллюстрирована примером расчета интегральной по спектру энергетической облученности находящегося на высоте 300 км космического объекта (фасета), обусловленной исходящим от Земли излучением. Практическая значимость. Представленный итерационный алгоритм расчета спектральной плотности облученности космического объекта с базой данных о параметрах земной поверхности, атмосфере, облачном покрове и др. является важным инструментом для моделирования энергетических отражательно-излучательных характеристик космических объектов в околоземном пространстве.

Subject of study. A model of the Earth radiation for calculating the spectral irradiation density of a space object presented by a polygonal model as it moves along the trajectory over various parts of the Earth's surface with due regard for the influence of solar illumination, climatic zone, seasonal factor, cloudiness, and orbital altitude. Aim of study. Development of an algorithm for calculating the spectral density of irradiation of space objects, close in its capabilities to MODTRAN and automatically adjusts to changing illumination conditions in their movement in near-Earth space. Method. Mathematical simulation of the Earth's radiation as a set (superposition) of point sources - elementary, layered volumetric fragments of the atmosphere supported by a fragment of the Earth's surface, using engineering calculation techniques and numerical estimates of optical characteristics of the atmosphere. The contributions of scattered (re-reflected) solar and intrinsic thermal radiation are allowed for in the simulation. Main results. An iterative algorithm for calculating the spectral density of irradiation of a surface element (facet) of a space object by the Earth radiation with a programmable retrieval from a database of parameters required for the calculations. The operation of the iterative algorithm is illustrated by an example of calculating the energy irradiance integral over spectrum of a space object (facet) located at an altitude of 300 km, due to radiation from the Earth. Practical significance. The presented iterative algorithm for calculating the spectral irradiation density of a space object with a database of parameters of the Earth's surface, atmosphere, cloud cover, etc. presents an important tool for simulating the energy reflective and radiative characteristics of space objects in the near-Earth space.