一种安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法技术

本发明专利技术提供一种安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法，所述方法为：建立不同粒子不同电位状态下的电流收集模型，基于收集模型构造航天器表面充电电流平衡方程然后根据航天器表面充电电流平衡方程得到平衡电位，也即悬浮电位。本发明专利技术属于航天器空间环境防护设计和在轨管理应用中的空间辐射环境效应评估领域，具体涉及一种安装有高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估方法，适合于自旋稳定平台、三轴稳定平台为代表的各类轨道航天器表面悬浮电位的评估。本发明专利技术针对安装有高压电池阵的航天器的悬浮电位评估问题，提出采用考虑高压电池阵的母线电压因素的评估，从而具有很的科学性和实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航天器在轨空间辐射环境效应防护管理领域，尤其涉及一种用于评估地球轨道安装有高压电池阵航天器的表面悬浮电位评估的方法。
技术介绍
浸泡在空间等离子体和太阳光照环境下的航天器，会由于相互作用而形成与空间等离子体电位不一致的现象，被称之为航天器充电，与空间等离子体之间的电位差即被称之为表面悬浮电位。航天器表面充电程度与其周围接触的空间等离子体的活跃程度息息相关，等离子体越活跃则航天器表面充电越严重，也即表面悬浮电位越高。航天器表面充电会如地面静电带电一样，当表面悬浮电位超过一定的临界值也即阈值时，就可能会产生静电放电，给电子学系统带来干扰。由于航天器表面充电会对航天器造成干扰危害，因此，在地面研制阶段、在轨管理及事后故障诊断阶段，开展航天器表面悬浮电位的评估是一种降低或识别由于表面充电造成的危害的重要手段。以往对于航天器表面电位的评估，通常认为航天器不同部位处于同电位，而当航天器安装的是高压电池阵后，航天器内部不同部位的电位就会由于电池阵母线电压的调制而不一致，从而导致继续采用以往评估方法将出现误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为解决现在航天器表面悬浮电位评估而存在着评估过量或者不足的问题，本专利技术提供一种用于评估安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位的评估方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法，所述方法为：建立不同粒子不同电位状态下的电流收集模型，基于收集模型构造航天器表面充电电流平衡方程然后根据航天器表面充电电流平衡方程得到平衡电位，也即悬浮电位。可选的，上述方法具体包含：步骤1，获得太阳电池阵与航天器本体结构间的电气连接方式，所述电气连接方式包含：负端接地、悬空及正端接地；步骤2，获得太阳电池阵工作母线电压，并获得航天器及高压太阳电池阵所处的空间环境参数；所述空间环境参数包含：空间等离子体和太阳光参数；其中，所述空间等离子体参数又包括电子和/或质子的温度和密度；步骤3，获得航天器及高压电池阵的表面材料特性和结构参数，即获得太阳电池阵参数；步骤4，依据电流平衡理论，建立如下航天器及高压电池阵表面充电数值模拟模型；CAdφdt=jnet(φ)=Σ{je(φ)-[ji(φ)+jse(φ)+jsi(φ)+jbe(φ)+jph(φ)+jc(φ,Vsc)]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法，所述方法为：建立不同粒子不同电位状态下的电流收集模型，基于收集模型构造航天器表面充电电流平衡方程然后根据航天器表面充电电流平衡方程得到平衡电位，也即悬浮电位。

【技术特征摘要】
1.一种安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法，所述方法为：
建立不同粒子不同电位状态下的电流收集模型，基于收集模型构造航天器表面充
电电流平衡方程然后根据航天器表面充电电流平衡方程得到平衡电位，也即悬浮电
位。
2.根据权利要求1所述安装高压电池阵的航天器表面悬浮电位评估的方法，其
特征在于，所述方法具体包含：
步骤1，获得太阳电池阵与航天器本体结构间的电气连接方式，所述电气连接方
式包含：负端接地、悬空及正端接地；
步骤2，获得太阳电池阵工作母线电压，并获得航天器及高压太阳电池阵所处...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨垂柏，曹光伟，孔令高，张珅毅，关燚炳，梁金宝，孙越强，
申请(专利权)人：中国科学院空间科学与应用研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11