基于BP神经网络方法,对航空中的宇宙辐射暴露的快速评估
Biao Wang1, Meihua Fang1, Dingyi Song1
1College of Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China.
Radiation protection dosimetry
|May 25, 2024
概括
一个新的神经网络模型为飞行员提供实时宇宙辐射评估. 这个工具有助于监测飞行期间的辐射暴露,特别是在像地面水平增强 (GLE) 等太阳事件期间.
科学领域:
- 太空物理学和辐射生物学
- 航空安全与健康航空安全与健康
背景情况:
- 机组人员暴露于宇宙辐射是一个重大的健康问题.
- 现有的辐射评估模型可能缺乏实时功能.
研究的目的:
- 开发一个反向传播的神经网络,用于航空中的实时宇宙辐射评估.
- 为机组人员和公众提供有效剂量和剂量率的快速准确估计.
主要方法:
- 使用地磁切线刚度和Geant4蒙特卡罗模拟构建了一个多维数据集.
- 嵌入的参数,如宇宙射线能量谱,Kp指数,时间,高度,度和经度.
- 利用反向传播的神经网络将粒子流转为有效剂量和剂量速率.
主要成果:
- 该模型与现有的国际民用航空组织模型有很好的一致性.
- 银河系宇宙射线的有效剂量率低于10μSv/h.
- 在地面水平增强 (GLEs) 期间,剂量率显著增加 (GLE 42的4-10倍,在GLE 69期间在极地地区达到mSv/h).
结论:
- 开发的神经网络模型可以实时评估航空中的宇宙辐射暴露.
- 基于该模型的实时预警系统可以提高飞行安全.
- 该模型准确量化剂量率,包括在极端太阳事件期间.
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