辐射带是卫星轨道的主要辐射环境,辐射带包括内辐射带、外辐射带和槽区。内辐射带主要成分是高能质子,总体分布比较稳定;外辐射带主要成分是高能电子,高能电子通量受地磁影响变化幅度较大。低轨辐射带尤其是南大西洋异常区会对卫星的精密探测设备及卫星平台产生各种干扰。因此,空间辐射环境及辐射带新模式的研究与评估具有重要的科学意义和应用价值。本文针对目前辐射带AP9模式量化评估不够系统的问题,有代表性的选择了高、中、低太阳活动水平下的观测数据作为参考数据,选定有研究价值的南大西洋异常区作为对比区域,基于已有评估指标定义了改进的量化评估指标,然后基于改进的量化评估指标将辐射带AP9模式分别与AP8模式和参考数据进行对比,最终完成辐射带AP9模式在南大西洋异常区的系统性量化评估。主要研究内容如下:(1)AP9模式在南大西洋异常区的系统性量化评估基于F107指数确定高、中及低太阳活动水平,以三种太阳活动水平条件下NOAA-15观测的140~500MeV的全向质子通量为参考数据,以南大西洋异常区为对比区域,定义边界吻合度和大小量级差为评估指标,将辐射带AP9模式分别与AP8模式和参考数据进行对比,对AP9模式进行系统性量化评估。结果表明:AP8和AP9模式均能重构出南大西洋异常区,但AP8模式重构的南大西洋异常区轮廓与观测结果更为吻合。平均而言,AP8和AP9模拟的质子通量均比观测值高,AP8比AP9更接近观测值。太阳活动水平越低,AP9与观测之间的差距越小。(2)辐射带质子通量随投掷角的分布规律研究需要指出的是,上述评估结论基于辐射带质子通量随投掷角各向同性分布的假设,而这一假设并不适用于所有情况,因此本文需进一步研究辐射带质子通量随投掷角的分布规律,并基于这一规律对AP9模式进行重新评估。通过研究FY-3A卫星观测所得内辐射带质子通量分布,发现3-5MeV能道出现了除南大西洋异常区以外的第二个异常区。这一新异常区相对于‘主南大西洋异常区’强度要弱、面积要小,因此称之为‘次南大西洋异常区’。基于这一发现,试图在探索‘次南大西洋异常区’形成机理过程中研究辐射带质子通量随投掷角的分布规律,结果表明:研究过程中发现辐射带质子通量随投掷角近似呈正态分布,进而通过NOAA观测数据对这一规律进行了验证,并用这一规律成功解释了‘次南大西洋异常区’的形成机理。(3)AP9模式在南大西洋异常区的改进量化评估针对辐射带质子通量随投掷角各向同性分布的不足,基于拟合得到的质子通量随投掷角的正态分布规律重新计算了高、中和低太阳活动水平条件下NOAA-15观测的140~500MeV的全向质子通量,并以此为对比参考数据。另外又基于相似离度定义了相似吻合度这一新的综合评估指标,并基于此评估指标将辐射带AP9模式分别与AP8模式和参考数据进行对比,对辐射带AP9模式在南大西洋异常区进行了重新量化评估。结果表明:高、中和低太阳活动水平条件下,AP9模式与观测的相似吻合度均比AP8模式与观测的相似吻合度高;随着太阳活动水平降低,AP9与观测之间的相似吻合度几乎保持不变,而AP8模式与观测之间的相似吻合度越来越低。