[发明专利]一种模拟离子推力器在轨太阳辐照的试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟离子推力器在轨太阳辐照的试验装置，能够进行推力器在轨工作条件下的太阳辐照模拟试验，而且试验效率较高，能够模拟多种工况。该装置中n个辐照源均匀布置在一个圆环上，形成环形辐照结构；离子推力器位于所述圆环的中心位置；环形辐照结构与离子推力器之间可以相对转动，转动轴线为推力器轴线；辐射计贴装于离子推力器外表面；工控机可根据推力器在轨运行位置以及不同的太阳辐照角度，关闭或开启相应的辐照源，并控制环形辐照结构与离子推力器之间的相对角度，以模拟推力器在轨运行状态下的太阳辐照接收；工控机还用于根据辐射计测量的辐照源辐照剂量，调节辐照源工作参数，以模拟推力器在轨时接收到的辐照剂量。

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种模拟离子推力器在轨太阳辐照的试验装置。

背景技术

在对离子推力器模拟在轨太阳辐照试验时，传统办法为采用太阳辐照模拟器，对推力器进行固定角度的直接照射，推力器无法移动且只能模拟单点在轨位置下的太阳辐照试验，太阳模拟器造价高昂且试验中需不断调节推力器位置。整个试验系统复杂且由于太阳辐照剂量损失较大，造成试验的效率较低。因此，需设计一种简单且成本较低的模拟离子推力器在轨太阳辐照试验方案，进行推力器在轨工作条件下的太阳辐照模拟试验。

发明内容

有鉴于此，本发明克服现有在轨太阳辐照模拟试验的能力欠缺和不足之处，提供一种简单且成本较低的模拟离子推力器在轨太阳辐照的试验装置，能够进行推力器在轨工作条件下的太阳辐照模拟试验，而且试验效率较高，能够模拟多种工况。

为解决上述技术问题，本发明具体方法如下：

一种模拟离子推力器在轨太阳辐照的试验装置，该装置安装在真空测量设备内，包括工控机、离子推力器、n个辐照源和m个辐射计，m和n为大于或等于2的自然数；n个辐照源均匀布置在一个圆环上，形成环形辐照结构；离子推力器位于所述圆环的中心位置；环形辐照结构与离子推力器之间可以相对转动，转动轴线为推力器轴线；辐射计贴装于离子推力器外表面；

工控机根据推力器在轨运行位置以及不同的太阳辐照角度，关闭或开启相应的辐照源，并控制环形辐照结构与离子推力器之间的相对角度，以模拟推力器在轨运行状态下的太阳辐照接收；

工控机还用于根据辐射计测量的辐照源辐照剂量，调节辐照源工作参数，以模拟推力器在轨时接收到的辐照剂量。

优选地，以环形辐照结构位置固定，离子推力器旋转的方式实现相对转动：所述离子推力器通过安装杆连接旋转电机输出轴；工控机通过控制旋转电机旋转离子推力器，使得环形辐照结构与离子推力器之间相对转动。

优选地，所述辐照源固定安装于圆柱形灯架上，且辐照源的前端面与离子推力器的端面齐平。

优选地，所述辐照源采用辐照灯。

优选地，所述辐照源和离子推力器外部包围热屏。

优选地，所述热屏外部焊接有液氮盘管。

优选地，所述液氮盘管最外层包裹绝热屏。

优选地，所述工控机进一步采集液氮盘管的温度监控信号；将获得的温度监控信号进行显示，和/或根据所述温度监控信号进行液氮盘管开关阀的控制。

有益效果：

(1)本发明采用辐射源与推力器相对运动的方式，突破了传统测量方式由于推力器固定安装带来的只能进行单一工况下太阳辐照测量的局限，可以根据在轨运行位置以及不同的太阳辐照角度，自动调整辐射源开启数量以及辐射源与推力器的相对角度，能够实现多工况下的太阳辐照试验。而且自动调整还可以提高测量效率，降低测量成本。

(2)本发明根据辐射计反馈的实际辐照剂量，进行辐射强度的调整，能够实时模拟在轨工作时接受到的不同太阳角度的太阳辐照剂量。