【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电推力，尤其涉及一种电推力器寿命预测方法及装置。
技术介绍
1、目前，小卫星已在通信、遥感、对地观测和空间试验等领域广泛应用。近年来，国内外小卫星的发展十分迅速，其空间发射数量在整体上呈增长趋势。由于小卫星各项参数受到总功率、质量和体积的限制，其推进系统需要满足质量轻、功耗低、体积小、寿命长及推力精确等需求。目前，应用于空间飞行任务的推进系统主要分为化学推进系统和电推进系统两大类。尽管化学推进的推力大，比较适合用于质量较大的卫星，但难以满足小卫星对于推进系统质量轻、体积小、推力精确的要求。
2、电推进具有推力精准、比冲高、推力可控等优点，非常适合作为小卫星的推进系统。电推进在航天器上能完成的任务包括轨道转移、阻力补偿、位置保持、姿态控制、星座展开和编队飞行等。自20世纪60年代以来，全世界已有200多颗地球轨道卫星和深空探测器使用过近500台电推力器。电推进的种类很多，本专利技术列举一种真空电弧电推进，该型电推进具有比冲高、结构简单、控制方便灵活及能在低功率下持续稳定工作等特点，可以满足小卫星(尤其是质量＜100kg的小卫星)对系统提出的低功耗、低质量及长寿命等严苛要求。
3、当前验证电推进长寿命的方式是进行间断或连续的真空环境点火测试，在测试过程中记录测试数据，直至电推进完全失效。这种寿命验证方式存在以下问题：
4、长时间真空环境点火依赖真空系统、人员、测试设备等条件，因此每轮电推进长寿命测试会造成大量人力水电等资源的消耗。
5、现行的电推进长寿命测试主要是手动记录数据
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种电推力器寿命预测方法及装置，用以缩短等离子体推力器长寿命测试真空环境点火时长，极大程度减少人力能源的损耗，弥补当前电推力器寿命预测的空缺。
2、本申请实施例提供一种电推力器寿命预测方法，包括如下步骤：
3、测量并获取推力器头阴阳极周向的放电间隙分布；
4、将所述推力器头置入真空系统的试验平台，并接通电路；
5、利用高速相机，拍摄所述推力器头的点火图片，其中所述高速相机的曝光时长根据推力器头的点火频率进行设置；
6、对于拍摄获取的点火图片进行灰度处理，以获取图像极值点，并确定极值点的图像坐标，以确定点火样本；
7、获取指定数量的点火样本，并基于所述推力器头的点火放电参数，基于放电间隙、构建放电的分布密度，以及，确定放电间隙设定间隔内的放电参数变化趋势；
8、根据放电的分布密度以及放电参数变化趋势，以获得放电统计样本；
9、拍摄待预测的电推力器的点火图片，并处理后与放电统计样本进行比对，以对电推力器的寿命进行预测。
10、可选的，测量并获取推力器头阴阳极周向的放电间隙图包括：
11、对推力器头端面进行标记，并在周向上，测量推力器头阴阳极的放电间隙图分布，按照指定的弧度间隔，记录获得放电间隙分布。
12、可选的，对于拍摄获取的点火图片进行灰度处理，以获取图像极值点，并确定极值点的图像坐标，以确定点火样本包括：
13、对于拍摄获取的点火图片进行灰度处理，并根据灰度图像确定图像极值点；
14、以阳极端面中心为原点，在灰度图像上确定图像极值点的坐标，若极值点落在阴极端面或阴极端面内环上，则真弧斑点为坐标原点-极值点的连线与阴极端面内环的交点；若极值点落在阳极端面内，则真弧斑点为坐标原点-极值点的连线延长线与阴极端面内环的交点；
15、呈现真弧斑点，且对于不在同一区域的真弧斑点，通过不同的颜色进行呈现。
16、可选的，基于所述推力器头的点火放电参数，基于放电间隙、构建放电的分布密度包括：
17、根据点火计时器，对放电间隙、点火放电参数以及真弧斑点进行匹配，以获得真弧斑点在放电间隙上的分布密度。
18、可选的，还包括：
19、重复多次长寿命全周期电推进真空环境点火测试；
20、利用点火测试的结果，对放电的分布密度以及放电参数变化趋势，进行校准。
21、可选的，配置测试周期内的缓存空间容量，在获取到超过所述缓存空间容量的点火样本的情况下，按照时间顺序，删除在先的点火样本。
22、本申请实施例还提出一种电推力器寿命预测装置，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的电推力器寿命预测方法的步骤。
23、本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的电推力器寿命预测方法的步骤。
24、本申请实施例的方法能够缩短等离子体推力器长寿命测试真空环境点火时长，极大程度减少人力能源的损耗，弥补当前电推力器寿命预测的空缺。
25、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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1.一种电推力器寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，测量并获取推力器头阴阳极周向的放电间隙图包括：
3.如权利要求2所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，对于拍摄获取的点火图片进行灰度处理，以获取图像极值点，并确定极值点的图像坐标，以确定点火样本包括：
4.如权利要求3所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，基于所述推力器头的点火放电参数，基于放电间隙、构建放电的分布密度包括：
5.如权利要求1所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，还包括：
6.如权利要求1所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，配置测试周期内的缓存空间容量，在获取到超过所述缓存空间容量的点火样本的情况下，按照时间顺序，删除在先的点火样本。
7.一种电推力器寿命预测装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的电推力器寿命预测方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述
...【技术特征摘要】
1.一种电推力器寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，测量并获取推力器头阴阳极周向的放电间隙图包括：
3.如权利要求2所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，对于拍摄获取的点火图片进行灰度处理，以获取图像极值点，并确定极值点的图像坐标，以确定点火样本包括：
4.如权利要求3所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，基于所述推力器头的点火放电参数，基于放电间隙、构建放电的分布密度包括：
5.如权利要求1所述的电推力器寿命预测方法，其特征在于，还包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：王红霞，苏业环，谢侃，
申请(专利权)人：遨天科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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