【技术实现步骤摘要】
一种霍尔推力器总冲量余量的在轨预测方法及预测系统
[0001]本专利技术涉及霍尔推力器在轨性能评估领域，特别是涉及一种霍尔推力器总冲量余量的在轨预测方法及预测系统。
技术介绍
[0002]霍尔推力器是通过电场和磁场的共同作用为推进剂提供动能的一种功能转换装置。是空间推进中使用最多的一种电推力器之一。霍尔推力器的进一步发展和应用极大程度上依赖于推力器的在轨性能监测，而总冲量作为衡量霍尔推力器服务空间平台完成规划任务的重要标准，其剩余量的预测是把握霍尔推力器剩余使用寿命的前提。因此，总冲量余量的在轨预测方法是霍尔推力器亟待研究的重点之一。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种霍尔推力器总冲量余量的在轨预测方法及预测系统，能够预测霍尔推力器在目标时刻总冲量余量的预测值，为霍尔推力器剩余使用寿命的评估提供了参照标准，有利于霍尔推力器的进一步发展和应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供了一种霍尔推力器总冲量余量的在轨预测方法，包括：
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种霍尔推力器总冲量余量的在轨预测方法，其特征在于，包括：根据霍尔漂移电流密度和推力器固定设计参数给定励磁电流下磁场的径向分量，利用在轨推力计算模型，计算第一时段中每一时刻的霍尔推力器的在轨推力，得到若干个在轨推力值；所述在轨推力计算模型用于表示霍尔漂移电流密度、径向磁场强度与在轨推力之间的关系；所述霍尔漂移电流密度是根据磁场强度，利用静态磁场反演方法计算得到的；所述磁场强度为霍尔推力器在放电过程中放电通道内的霍尔漂移电流感生的磁场强度，所述磁场强度由磁传感器阵列捕获；所述第一时段为第一时刻和第二时刻之间的时段；根据若干个所述在轨推力值，计算所述第一时段的时均推力值；根据储气罐容量和第一时刻的第一密度，计算第一时刻储气罐内推进剂余量的第一标定值；所述第一密度是根据第一时刻储气罐内的第一温度遥测值、第一压力遥测值以及关系曲线计算得到的，所述关系曲线为氙气密度与温度和压力之间的关系曲线；所述第一温度遥测值和所述第一压力遥测值均通过遥测系统测得；所述储气罐为霍尔推力器的储气罐；根据储气罐容量和第二时刻的第二密度，计算第二时刻储气罐内推进剂余量的第二标定值；根据所述第一标定值和所述第二标定值，计算第一时段的时均流量；根据所述时均推力值、所述第二标定值和所述时均流量，计算第二时刻的总冲量余量预测值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述霍尔漂移电流密度和推力器固定设计参数给定励磁电流下磁场的径向分量，利用在轨推力计算模型，计算第一时段中每一时刻的霍尔推力器的在轨推力，得到若干个在轨推力值之前，所述方法还包括：获取霍尔推力器在放电过程中放电通道内的霍尔漂移电流感生的磁场强度；根据所述磁场强度，利用静态磁场反演方法计算放电通道内霍尔漂移电流密度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静态磁场反演方法的矩阵方程为：f(J
H
)＝min{||AJ
H
‑
B||2+λ{||L
rr
J
H
||2+2||L
rz
J
H
||2+||L
zz
J
H
||2}}其中，J
H
为将霍尔漂移电流密度分布情况j(r，z)展开平铺后所得的列矢量；B为由霍尔漂移电流感生磁场中若干个传感器测点位置上的磁场强度所构造的矢量；A为将电流密度分布与各传感器测点磁场强度联系起来的格林矩阵；所述格林矩阵通过校准实验确定；λ是控制正则化项{||L
rr
J
H
||2+2||L
rz
J
H
||2+||L
zz
J
H
||2}相对于残差项||AJ
H
‑
B||2权重的正则化参数；r为霍尔推力器放电通道内的径向位置坐标；z表示霍尔推力器放电通道内的轴向位置坐标；L
rr
表示对霍尔推力器放电通道内的径向位置进行两次求导得到的二阶导数算子；L
zz
表示...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏立秋，任姿颖，扈延林，韩亮，李鸿，丁永杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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