[发明专利]利用太阳电池片探测空间污染环境的飞行试验装置及方法

权利要求书

1.利用太阳电池片探测空间污染环境的飞行试验装置，主要包括探测器单元和探测电路单元两部分，探测器单元包括太阳电池片一、镓铟磷太阳电池片二、热敏电阻、支架，太阳电池片一、太阳电池片二均通过粘合剂粘贴在支架上，热敏电阻通过粘合剂粘贴在太阳电池片二的背面，支架整体安装在卫星表面的向阳面上，探测电路单元包括取样电阻、放大电路、数据采集电路、温度测量电路。探测器单元与探测电路单元之间通过信号线连接，其中热敏电阻通过信号线连接到温度测量电路上，太阳电池片一的输出电压直接连接到放大电路上，太阳电池片二的电流通过取样电阻后得到电压，再被放大电路放大，数据采集电路将这一电压采集并转换成数字量，与温度测量电路的结果一并通过卫星下传到地面采集系统。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述太阳电池片为镓铟磷电池片。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述粘合剂为GD414粘合剂。

4.利用权利要求1-3任一项所述装置探测空间污染环境的方法，主要包括以下步骤：

1)将权利要求1-3任一项所述的装置设置在航天器上并将其与航天器的遥测系统进行相应的电连接；

2)通过航天器遥测系统与地面的双向通信获得受测太阳电池片的电压数据、温度、光照角；

3)利用相同的太阳电池片在地面进行不同污染量的试验，获得太阳电池片在不同污染量作用下开路电压值、短路电流值的变化关系式：V＝e^-αTV₀，I＝e^-αTI₀，式中，V、V₀分别表示污染前后太阳电池开路电压的变化值；I、I₀分别表示污染前后太阳电池短路电流的变化值，α常数，不同污染物对应不同的系数，该系数通过试验获得；T表示污染量，g/cm²；

4)根据太阳电池片开路电压、短路电流随温度的变化曲线，计算得到在轨道温度下的理论初始开路电压、短路电流；根据光照角与太阳电池开路电压、短路电流的关系，计算得到在轨道条件下的开路电压、短路电流；

5)根据轨道测量的开路电压、短路电流数据以及计算得到的初始开路电压、短路电流的数据，再利用V＝e^-αTV₀，I＝e^-αTI₀反推计算得到空间污染量T。