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LEO大型载人航天器主动电位控制技术进展 被引量：9
1
作者 周昊澄 张天平 《真空与低温》 2014年第4期243-247,共5页
LEO大型载人航天器主动电位控制技术可以有效的防护空间等离子体充放电效应对于航天器造成的安全隐患,确保航天员出舱和航天器空间对接作业的顺利完成。通过研究LEO大型载人航天器与空间等离子体的相互作用,从原理上认识空间等离子体对... LEO大型载人航天器主动电位控制技术可以有效的防护空间等离子体充放电效应对于航天器造成的安全隐患,确保航天员出舱和航天器空间对接作业的顺利完成。通过研究LEO大型载人航天器与空间等离子体的相互作用,从原理上认识空间等离子体对于航天器的危害程度。分析回顾国外主动电位控制技术在LEO大型载人航天器上的成功应用及发展情况,得出启示和初步的主动电位控制系统设计设想。对比国内外主动电位控制领域的核心技术,对主动电位控制技术的发展和应用提出了建议。 展开更多
关键词 LEO大型载人航天器 主动电位控制 等离子体 航天器充电 接触器 空心阴极
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基于充电抑制膜的航天器不等量电位控制方法
2
作者 王思展 王志浩 +4 位作者 刘宇明 王晶虎 冯娜 程千钉 韩炎晖 《安全与电磁兼容》 2024年第1期31-37,共7页
航天器在空间环境中飞行时,其表面的不同介质材料表面与等离子体环境相互作用后形成的不等量充电电位达到放电阈值(107 V/m)后,将有可能发生静电放电(ESD)。充电抑制膜是一种基于不等量电位梯度场发射原理的防护材料,当其上下表面电位... 航天器在空间环境中飞行时,其表面的不同介质材料表面与等离子体环境相互作用后形成的不等量充电电位达到放电阈值(107 V/m)后,将有可能发生静电放电(ESD)。充电抑制膜是一种基于不等量电位梯度场发射原理的防护材料,当其上下表面电位差达到发射阈值后,充电抑制膜将发射电子从而对航天器结构不等量电位起到减缓作用。文章介绍了真空条件下充电抑制膜场电流发射特性,分析了充电抑制膜场电子发射对航天器表面不等量电位的控制效果,为航天器表面电位控制及减缓提供方法和依据。 展开更多
关键词 主动电位控制 航天器表面充电 静电放电 不等量带电
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等离子体源型航天器主动电位控制方法
3
作者 银鸿 李得天 +3 位作者 柳青 刘海波 秦晓刚 杨生胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3811-3818,共8页
航天器与空间等离子体、高能粒子、地磁场等相互作用,会引起充放电效应,严重影响其空间任务。通过等离子体源发射人为等离子体可有效控制航天器表面电位,保障航天器运行安全,且较其他电位控制方法更灵活、高效,但国内对此研究相对基础... 航天器与空间等离子体、高能粒子、地磁场等相互作用,会引起充放电效应,严重影响其空间任务。通过等离子体源发射人为等离子体可有效控制航天器表面电位,保障航天器运行安全,且较其他电位控制方法更灵活、高效,但国内对此研究相对基础薄弱。为此,基于航天器电流平衡方程进行航天器带电理论分析,并结合球对称模型对等离子体源电位控制理论进行阐述;进一步通过SPIS(spacecraft plasma interaction system)仿真平台模拟分析空间等离子体和人为等离子体对航天器电位的影响。研究表明,在GEO轨道空间等离子体的作用下,航天器不同材料表面存在不等量带电,且电位可达−14000 V;等离子体源工作可高效地将航天器控制在−10 V以内,控制器适合安装于卫星东侧面,其净发射电流直接影响着控制效果;在上述基础上,开展了地面模拟试验,结果表明:利用等离子体源控制器可将−6000~−5000 V的航天器模拟件在数秒内控制至0 V左右,等离子体源电位控制技术对航天器表面高电位及不等量带电均有良好的控制效果,以上研究成果将为其空间工程化应用提供支撑。 展开更多
关键词 表面带电 空间等离子体 人为等离子体 等离子体源 主动电位控制
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航天员生命安全保护神——空间站主动电位控制系统研制及在轨应用 被引量：1
4
作者 胡向宇 孙迎萍 +6 位作者 刘海波 赵振栋 崔梧玉 秦晓刚 王彦龙 陈昶文 李玉峰 《真空与低温》 2021年第3期303-304,共2页
空间站处于低地球轨道(LEO),采用100 V高压太阳能电池阵供电。电池阵在轨工作时,受LEO轨道稠密等离子体环境充电以及地磁场诱导充电影响,使空间站主体结构产生最高约-100 V的电压,危及航天员出舱安全,国际空间站将航天员出舱过程中舱体... 空间站处于低地球轨道(LEO),采用100 V高压太阳能电池阵供电。电池阵在轨工作时,受LEO轨道稠密等离子体环境充电以及地磁场诱导充电影响,使空间站主体结构产生最高约-100 V的电压,危及航天员出舱安全,国际空间站将航天员出舱过程中舱体对航天员放电列为致命级的危害。主动电位控制系统实时监测空间站悬浮电位并将其控制在安全电压范围内,保证航天员出舱时的生命安全。由于缺乏相关理论基础,我国一直未能掌握对空间飞行器进行结构电位控制的主动电位控制技术。为此研制团队研究了卫星电位自适应主动控制理论,获得了电位控制的解析模型,提出了采用空心阴极的电位主动控制方法,研制了测控一体的主动电位控制系统,突破了“悬浮电位检测技术”“电位主动控制技术”和“在轨诊断技术”三项关键技术。 展开更多
关键词 空间站 主动电位控制 悬浮电位 在轨
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空间站主动电位控制技术及其天地一体化验证
5
作者 李得天 刘海波 +8 位作者 孙迎萍 秦晓刚 胡向宇 史亮 柳青 王彦龙 程天然 仪德英 陈恒智 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1613-1620,共8页
针对中国空间站100 V太阳电池阵引起的结构带电威胁航天员出舱活动安全问题,通过空间站结构充电模拟仿真与理论计算,研究了空间站在低轨道等离子体和地磁场环境下的充电特性,得出最恶劣条件下,空间站结构充电电位最大可达-108.6 V。并... 针对中国空间站100 V太阳电池阵引起的结构带电威胁航天员出舱活动安全问题,通过空间站结构充电模拟仿真与理论计算,研究了空间站在低轨道等离子体和地磁场环境下的充电特性,得出最恶劣条件下,空间站结构充电电位最大可达-108.6 V。并针对空间站的太阳电池阵电子吸收充电特性,以及电位控制需求,开展了自适应主动电位控制方法研究,采用空心阴极电子发射技术,研制了中国首个测控一体的空间主动电位控制系统,该系统完成了电位控制地面模拟试验验证,并搭载于空间站天和一号核心舱,实现了在轨应用。空间站在轨电位检测数据表明,主动电位控制系统成功将中国空间站结构电位从-55 V控制到-12 V以内,保障了航天员出舱活动的生命安全。 展开更多
关键词 空间站 主动电位控制系统 太阳电池阵 空间站充电效应 在轨验证
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空间站悬浮电位监测与控制系统及地面试验验证 被引量：2
6
作者 孙迎萍 胡向宇 +5 位作者 刘海波 赵振栋 崔梧玉 王彦龙 陈昶文 刘士永 《真空与低温》 2019年第6期403-406,共4页
我国空间站采用100 V高压电池阵,在空间等离子体环境中,空间站将会产生太阳电池阵工作电压90%左右的结构电位,在低轨运行时,空间站结构电位会达到90 V,此电位在航天员出舱时会危及航天员生命,为此研制了空间站主动电位控制系统,用于将... 我国空间站采用100 V高压电池阵,在空间等离子体环境中,空间站将会产生太阳电池阵工作电压90%左右的结构电位,在低轨运行时,空间站结构电位会达到90 V,此电位在航天员出舱时会危及航天员生命,为此研制了空间站主动电位控制系统,用于将空间站结构电位由100 V控制到37 V内,保证航天员安全出舱。为了真实模拟主动电位控制系统在轨工况,通过电推进系统实现地面供气及调压,主动电位控制系统进行电位监测和控制。在地面真空环境中建立等效实验方法,模拟舱体100 V带电及主动电位控制系统放电工况,开展了主动电位控制系统与电推进系统的全系统地面联试。对试验情况进行了描述和总结,验证了主动电位控制系统在轨控制效果,结果表明,主动电位控制系统和电推进系统工作时,可将悬浮电位控制到-16.7 V,满足航天员出舱要求。 展开更多
关键词 空间站 主动电位控制系统 悬浮电位 地面模拟试验
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