[發明專利]離子電推進系統柵極閃爍安全保護方法、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 202110674009.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113530777B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 高俊;鄒達人;李永;何剛;丁鳳林;李宗良;韓亮;叢云天;郭盼;高秀娟
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00;B64G1/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發明實施例提供一種離子電推進系統柵極閃爍安全保護方法。該方法包括：步驟(1)，監測離子電推進系統的當前柵極電流I_b；步驟(2)，若當前柵極電流I_b大于第一設定閾值，則判定所述當前柵極電流I_b為過流信號；當所述過流信號的持續時間小于等于時間t₀，返回執行步驟(1)，當所述過流信號的持續時間大于時間t₁，執行步驟(3)的將柵極電壓及柵極電流調整為0的操作，當所述過流信號的持續時間大于所述t₀且小于等于所述時間t₁，執行步驟(4)的判斷及操作。利用本發明實施例提供的技術方案，可以在避免頻繁重復啟動的前提下為離子電推進系統提供安全保護，保障衛星的在軌安全運行。

技術領域

本發明涉及一種離子電推進系統柵極閃爍安全保護方法、裝置、存儲介質和計算機程序產品，屬于離子電推進系統安全保護技術領域。

背景技術

由于高功率，例如5kW多模式離子電推進系統具有高比沖、長壽命的特點，很多大型先進衛星配備了該離子電推進系統，但離子電推進系統在點火工作過程中，離子推力器的柵極工作電壓最高達到1450V，由于微塵、濺射沉積物、柵極毛刺等原因，在離子推力器點火時不可避免的產生柵極瞬間短路現象，稱為柵極閃爍。

柵極閃爍是離子推力器固有的工作特性，因為涉及到高壓電源瞬間短路，若沒有防護措施，可能對整星的供配電安全、電磁兼容性造成危害，嚴重情況下可能導致衛星失效。國外離子電推進系統在早期的在軌驗證過程中，曾經因為離子電推進系統的柵極閃爍故障導致飛行任務失敗。

發明內容

鑒于此，本發明實施例提供一種離子電推進系統柵極閃爍安全保護方法、裝置、存儲介質和計算機程序產品，在避免頻繁重復啟動的前提下為離子電推進系統提供安全保護，保障衛星的在軌安全運行。

本發明實施例提供一種離子電推進系統柵極閃爍安全保護方法，包括：

步驟(1)，監測離子電推進系統的當前柵極電流I_b；

步驟(2)，若當前柵極電流I_b大于第一設定閾值，則判定所述當前柵極電流I_b為過流信號；當所述過流信號的持續時間小于等于時間t₀，返回執行步驟(1)，當所述過流信號的持續時間大于時間t₁，執行步驟(3)，當所述過流信號的持續時間大于等于所述t₀且小于等于所述時間t₁，執行步驟(4)，t₁t₀；

步驟(3)，PWM調制器將柵極電壓及所述柵極電流均調整為0，所述PWM調制器重啟，經過設定時間t₂，當所述柵極電壓和柵極電流分別恢復為正常點火工況下的柵極電壓V_b0和柵極電流I_b0時，返回步驟(1)；

步驟(4)，調整柵極閃爍次數計數器，將柵極閃爍次數N加1，在預設時間周期T₀+Δt內，當所述柵極閃爍次數N小于等于第二設定閾值N₀時，返回執行步驟(1)，當所述柵極閃爍次數大于第二設定閾值N₀且不斷增加時，所述PWM調制器將所述柵極電壓及柵極電流均調整為0，將軟復位次數M加1，當所述軟復位次數M小于等于第三設定閾值M₀時，返回執行步驟(1)，當所述軟復位次數M大于所述第三設定閾值M₀時，所述離子電推進系統結束點火。

本發明實施例提供一種離子電推進系統柵極閃爍安全保護裝置，包括：