0 引言
随着航天理论与技术的发展，特别是在提高航天器有效载荷与深空探测的强烈需求推动下，传统化学推进器的局限性愈发显著，已成阻碍航天技术进一步发展的瓶颈问题。为克服这一问题，于上世纪提出的电推进动力系统逐渐成为研究的重点，并且国外已将该技术成功应用于卫星平台[1-2]，但国内尚处探索阶段[3-4]。因电推进系统产生的羽流是由大量带电运动粒子组成的，这种粒子系统具有等离子体特性，因而也称之为等离子体羽流。显然，羽流的存在会产生电磁辐射而影响卫星电磁环境，必然对卫星通信、导航以及相关电子元器件产生影响，甚至缩短卫星寿命[5-6]。要减弱并尽可能消除这些负面影响，需进行大量的实验研究。若在实际环境中以物理实验方式分析相关问题，必然产生巨大经济代价；而且在太空中展开实验，本身就有极高操作难度和风险。虽然可采用地面物理试验以弥补空间试验的不足，但仅单一地依靠物理试验同样会产生高额经济代价，同时也难以模拟太空的真实环境[7]。有鉴于此，实有必要辅以其他手段研究电推进羽流对卫星电磁环境的影响。就有关研究看，通过研制新的软件平台，能够对推动该问题研究提供一条新的途径。
围绕电推进羽流对卫星电磁环境影响问题，本文设计了一款电磁效应仿真软件。算法上，该软件采用时域有限差分方法(FDTD)、物理光学法(TDPO)以及非均匀媒质射线跟踪方法(RT)相结合的计算架构，使其具备宽频域的计算特点。然后，通过C#平台封装程序，得到友好操作界面，同时也易于软件后续维护、更新和升级。就现有文献来看，我国相关成果还较少，因而本款软件对推动该领域计算软件的国产化起到一定促进作用。
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作者信息:
杨 鑫1，2，李林茜3，魏 兵3
(1.贵州大学 大数据与信息工程学院，贵州 贵阳550025；
2.半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵州 贵阳550025；
3.西安电子科技大学 物理与光电工程学院，陕西 西安710071)
