[發明專利]離子電推進系統模型的開發方法、裝置、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202111640348.3
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114509957A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海科梁信息科技股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明公開了一種離子電推進系統模型的開發方法、裝置、系統和存儲介質。其中開發方法包括：提供操作界面供用戶使用，所述操作界面包括：元件區和編輯區，其中所述元件區以圖形化的方式顯示了預先定義的用于建立離子電推進系統模型的基本元件；以及根據檢測到的用戶操作，從所述元件區選擇基本元件，并基于所述基本元件在所述編輯區中建立離子電推進系統模型，所述離子電推進系統模型包括：推力器模型、用于模擬為所述推力器模型提供工質的貯供單元模型、用于模擬為所述推力器模型供電的電源處理單元模型，和用于模擬控制所述貯供單元模型和所述電源處理單元模型的工作的控制單元模型。本發明實施例，可以實現離子電推進系統模型的便捷建模。

技術領域

本發明涉及空間推進技術領域，尤其涉及一種離子電推進系統模型的開發方法、裝置、系統及存儲介質。

背景技術

在航天科學技術中，常見的空間推進技術包括：化學推進技術和離子電推進技術。其中離子電推進技術具有推力小、比沖高和效率高等特點，被廣泛應用于航天器姿態控制、位置保持、軌道機動和星際飛行等方面。離子電推進技術的原理是先將氣態的工質電離，并在強電場作用下將離子加速噴出，借助于噴出所產生的反作用力推動衛星運動。

當前，離子電推進系統的設計方法包括：試驗測試法和數值仿真法。其中，試驗測試法是通過搭建實際的產品模型，然后通過不斷改變產品的結構和/或工作參數來優化產品設計；此種方法存在費用昂貴和試驗測試存在很多局限性的問題。其中，數值仿真法是通過采用數學手段，模擬和再現離子電推進的工作過程，從而得到試驗測量不到或難以測量的微觀參數或分布，以對推力器的性能、可靠性和壽命等影響因素實現快速定位。數值仿真法可加快產品研發進度、大幅節省產品研發成本。

但是，離子電推進系統的拓撲結構復雜，導致基于數學公式的數值仿真法存在建模困難的問題，有值得改進的必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子電推進系統模型的開發方法、裝置、系統及存儲介質，能夠實現離子電推進系統的便捷建模。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種離子電推進系統模型的開發方法，包括：提供操作界面供用戶使用，所述操作界面包括：元件區和編輯區，其中所述元件區以圖形化的方式顯示了預先定義的用于建立離子電推進系統模型的基本元件；以及根據檢測到的用戶操作，從所述元件區選擇基本元件，并基于所述基本元件在所述編輯區中建立離子電推進系統模型，所述離子電推進系統模型包括：推力器模型、用于模擬為所述推力器模型提供工質的貯供單元模型、用于模擬為所述推力器模型供電的電源處理單元模型，和用于模擬控制所述貯供單元模型和所述電源處理單元模型的工作的控制單元模型。

本發明實施例還提供了一種離子電推進系統模型的開發系統，包括：模型開發與運行平臺，其中所述模型開發與運行平臺包括：元件庫，定義了用于建立離子電推進系統模型所需的基本元件；交互模塊，用于提供操作界面供用戶使用，所述操作界面包括：元件區和編輯區，其中所述元件區以圖形化的方式顯示了所述元件庫定義的基本元件；以及建模模塊，用于根據檢測到的用戶操作，從所述元件區選擇基本元件，并基于所述基本元件在所述編輯區中建立離子電推進系統模型，所述離子電推進系統模型包括：推力器模型、用于模擬為所述推力器模型提供工質的貯供單元模型、用于模擬為所述推力器模型供電的電源處理單元模型，和用于模擬控制所述貯供單元模型和所述電源處理單元模型的工作的控制單元模型。

本發明實施例還提供了一種離子電推進系統模型的開發裝置，包括：至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行上述的離子電推進系統模型的開發方法。

本發明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的離子電推進系統模型的開發方法。

本發明的有益效果是：