卫星深层电介质充电效应监测方法及系统技术方案

本说明书实施例提供一种卫星深层电介质充电效应监测方法及系统，其中，所述方法包括：获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值；基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述电介质的充电电场峰值；基于所述电介质的充电电场峰值，评价所述电介质的充电效应。采用上述方案，能够实现对卫星深层电介质的充电过程的监测。深层电介质的充电过程的监测。深层电介质的充电过程的监测。

【技术实现步骤摘要】
卫星深层电介质充电效应监测方法及系统


[0001]本说明书实施例涉及深空探测
，尤其涉及一种卫星深层电介质充电效应监测方法及系统。

技术介绍

[0002]卫星深层电介质充电指，空间中的高能带电粒子(主要是高能电子)穿透卫星的蒙皮、结构和仪器设备外壳，嵌入卫星内部的印刷电路板、同轴电缆绝缘层等绝缘介质中或孤立导体中，并在其中建立电场的过程。卫星深层电介质充电效应是区别于卫星表面充电效应的另一种由空间高能粒子辐射引起的卫星充电效应。当充电电场超过电介质所能承受的最大电场时会发生放电。卫星深层电介质充放电会使卫星发生故障。
[0003]因此，如何对卫星深层电介质的充电过程进行监测，有待本领域技术人员解决。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本说明书实施例提供一种卫星深层电介质充电效应监测方法及系统，能够实现对卫星深层电介质的充电过程的监测。
[0005]首先，本说明书实施例提供一种卫星深层电介质充电效应监测方法，包括：
[0006]获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值；
[0007]基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述电介质的充电电场峰值；
[0008]基于所述电介质的充电电场峰值，评价所述电介质的充电效应。
[0009]可选地，所述获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值，包括：
[0010]采用深层电介质充电效应监测仪，获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值。
[0011]可选地，所述深层电介质充电效应监测仪设置于所述卫星内部，包括：
[0012]传感器，包括：沿第一方向依次排布的第一电极层、第二电极层、第三电极层和第四电极层，其中，所述第一电极层靠近卫星内表面；
[0013]第一电流检测单元，耦接于所述第一电极层与卫星地之间，适于测量所述电介质的第一泄漏电流；
[0014]第二电流检测单元，耦接于所述第四电极层与卫星地之间，适于测量所述电介质的第二泄漏电流；
[0015]第一阻抗电压检测单元，与所述第二电极层耦接，适于测量所述电介质的第一充电电位；
[0016]第二阻抗电压检测单元，与所述第三电极层耦接，适于测量所述电介质的第二充电电位。
[0017]可选地，所述采用深层电介质充电效应监测仪获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值，包括：
[0018]基于预设时段内所述第一电流检测单元测量的所述电介质的第一泄露电流和所述第二电流检测单元测量的所述电介质的第二泄露电流，获取所述电介质的第一泄露电流峰值和第二泄露电流峰值；
[0019]基于预设时段内所述第一阻抗电压检测单元测量的所述电介质的第一充电电位和所述第二阻抗电压检测单元测量的所述电介质的第二充电电位，获取所述电介质的第一充电电位峰值和第二充电电位峰值。
[0020]可选地，所述基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述电介质的充电电场峰值，包括：
[0021]基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度；
[0022]基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电导率；
[0023]基于所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度、电导率，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电场，作为所述电介质的第一充电电场峰值以及所述电介质的第二充电电场峰值。
[0024]可选地，所述基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度，包括：
[0025]基于所述第一泄露电流峰值获取从第二电极层到第一电介质层的传导电流，基于所述第二泄露电流峰值获取从第三电极层到第二电介质层的传导电流；
[0026]基于所述从第二电极层到第一电介质层的传导电流和通过第一阻抗电压表传导的电流获取第二电极层底面的电流密度，基于所述从第三电极层到第二电介质层的传导电流和通过第二阻抗电压表传导的电流，获取第三电极层顶面的电流密度；
[0027]其中，所述第一电介质层为所述电介质在所述第一电极层和所述第二电极层之间的部分，所述第二电介质层为所述电介质在所述第三电极层和所述第四电极层之间的部分。
[0028]可选地，所述获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电导率，包括：
[0029]获取所述第一电介质层和所述第二电介质层的电导率，分别作为所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电导率。
[0030]可选地，所述获取所述第一电介质层和所述第二电介质层的电导率，包括：
[0031]获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电流密度；
[0032]获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电场；
[0033]基于所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电流密度和电场，获取所述第一电介质层和所述第二电介质层的电导率。
[0034]可选地，所述获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电流密度，包括：
[0035]基于所述第一泄露电流峰值获取从第二电极层到第一电介质层的传导电流和从
第一电介质层到第一电极层的传导电流；
[0036]基于所述第二泄露电流峰值获取从第三电极层到第二电介质层的传导电流和从第二电介质层到第四电极层的传导电流；
[0037]基于所述从第二电极层到第一电介质层的传导电流和从第一电介质层到第一电极层的传导电流、从第三电极层到第二电介质层的传导电流和从第二电介质层到第四电极层的传导电流获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电流密度。
[0038]可选地，获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电场，包括：
[0039]获取第一电介质层和第二电介质层的厚度；
[0040]基于所述第一电介质层和第二电介质层的厚度、所述第一充电电位峰值和第二充电电位峰值，获取第一电介质层和第二电介质层的平均电场；
[0041]基于所述第一电介质层和第二电介质层的平均电场，获取所述第一电极层底部、所述第二电极层顶部、所述第三电极层底部以及所述第四电极层顶部的电场。
[0042]可选地，所述基于所述电介质的充电电场峰值，评价所述电介质的充电效应，包括：
[0043]将所述电介质的第一充电电场峰值以及所述电介质的第二充电电场峰值与预设参考阈值进行对比，若所述电介质的第一充电电场峰值以及所述电介质的第二充电电场峰值小于所述预设参考阈值，则判断没有充电风险，若所述电介质的第一充电电场峰值以及所述电介质的第二充电电场峰值大于或等于所述预设参考阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星深层电介质充电效应监测方法，其特征在于，包括：获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值；基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述电介质的充电电场峰值；基于所述电介质的充电电场峰值，评价所述电介质的充电效应。2.根据权利要求1所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值，包括：采用深层电介质充电效应监测仪，获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值。3.根据权利要求2所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述深层电介质充电效应监测仪设置于所述卫星内部，包括：传感器，包括：沿第一方向依次排布的第一电极层、第二电极层、第三电极层和第四电极层，其中，所述第一电极层靠近卫星内表面；第一电流检测单元，耦接于所述第一电极层与卫星地之间，适于测量所述电介质的第一泄漏电流；第二电流检测单元，耦接于所述第四电极层与卫星地之间，适于测量所述电介质的第二泄漏电流；第一阻抗电压检测单元，与所述第二电极层耦接，适于测量所述电介质的第一充电电位；第二阻抗电压检测单元，与所述第三电极层耦接，适于测量所述电介质的第二充电电位。4.根据权利要求3所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述采用深层电介质充电效应监测仪获取预设时段内电介质的泄漏电流峰值和充电电位峰值，包括：基于预设时段内所述第一电流检测单元测量的所述电介质的第一泄露电流和所述第二电流检测单元测量的所述电介质的第二泄露电流，获取所述电介质的第一泄露电流峰值和第二泄露电流峰值；基于预设时段内所述第一阻抗电压检测单元测量的所述电介质的第一充电电位和所述第二阻抗电压检测单元测量的所述电介质的第二充电电位，获取所述电介质的第一充电电位峰值和第二充电电位峰值。5.根据权利要求4所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述电介质的充电电场峰值，包括：基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度；基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电导率；基于所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度、电导率，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电场，作为所述电介质的第一充电电场峰值以及所述电介质的第二充电电场峰值。6.根据权利要求5所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述基于所述电介质的泄露电流峰值和充电电位峰值，获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电流密度，包
括：基于所述第一泄露电流峰值获取从第二电极层到第一电介质层的传导电流，基于所述第二泄露电流峰值获取从第三电极层到第二电介质层的传导电流；基于所述从第二电极层到第一电介质层的传导电流和通过第一阻抗电压表传导的电流获取第二电极层底面的电流密度，基于所述从第三电极层到第二电介质层的传导电流和通过第二阻抗电压表传导的电流，获取第三电极层顶面的电流密度；其中，所述第一电介质层为所述电介质在所述第一电极层和所述第二电极层之间的部分，所述第二电介质层为所述电介质在所述第三电极层和所述第四电极层之间的部分。7.根据权利要求6所述的充电效应监测方法，其特征在于，所述获取所述第二电极层底面以及第三电极层顶面的电导率，包括：获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：于向前，杨芯，陈鸿飞，王永福，施伟红，宗秋刚，邹鸿，叶雨光，陈傲，曲亚楠，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：