[发明专利]地球同步轨道卫星表面充电效应的预警方法及预警系统

说明书

本发明公开了一种地球同步轨道卫星表面充电效应的预警方法及预警系统，包括：获取T₀时刻的AE指数数据；推算AE指数时刻所对应卫星的地方时；根据AE指数数据，计算所述地球同步轨道卫星的表面充电电位模式计算值U；根据所述表面充电电位模式计算值U，获得表面充电指数I_SC；根据所述表面充电指数I_SC，对卫星表面充电危险情况进行预警。本发明所述的方法可以有效地对可能的表面充电效应提供可靠数据支撑，对于卫星异常的分析和处置工作也有参考作用。

技术领域

本发明涉及卫星表面充电技术领域，具体涉及一种地球同步轨道卫星表面充电效应的预警方法及预警系统。

背景技术

当太阳耀斑发生时，太阳风与地球磁场相互作用会产生地磁亚暴现象，此时在地球同步轨道会产生能量在高能大通量等离子体，会使运行在地球同步轨道的卫星发生严重的表面带电现象，特别是没有光照的位置，孤立介质的充电电压可能超过10000伏；完全处在地影中的卫星整体表面也会与周围环境形成很高的电位，高电位所形成的放电过程可能干扰卫星的正常运行，严重时还会造成结构的永久损坏。因此，获得地球磁场与卫星表面充电之间的关系，根据二者之间的关系对卫星表面充电进行危险等级预警显得尤为重要。

综上，有必要提供一种获取卫星表面充电情况并对卫星表面充电进行危险预警的方法。

发明内容

为了解决背景技术中的至少一个技术问题，本发明提供一种地球同步轨道卫星表面充电效应的预警方法及预警系统，该方法通过AE指数计算得到卫星的表面充电电位，根据卫星的表面充电电位获得表面充电指数I_SC，进而对卫星表面充电危险情况进行预警，能够在指导卫星采取防护措施和故障快速诊断方面提供可靠信息。

本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的一个方面，提供一种地球同步轨道卫星表面充电效应的预警方法，包括以下步骤：

获取T₀时刻的AE指数数据；

推算AE指数时刻所对应卫星的地方时；

根据AE指数数据，计算卫星的表面充电电位模式计算值U；

根据表面充电电位模式计算值U，获得表面充电指数I_SC；

根据表面充电指数I_SC，对卫星表面充电危险情况进行预警。

可选地，获取AE指数数据，还包括：根据获取的AE指数数据曲线，计算距离T₀时刻最近的1小时内AE指数的平均值。

可选地，推算AE指数时刻所对应的卫星的地方时还包括以下步骤：

获取卫星定点的经度L；

根据如下公式获得AE指数时刻T₀所对应的卫星的地方时T_L：T_L＝T₀+L/15；

式中：卫星定点的经度L的单位为度。

可选地，根据AE指数数据，计算地球同步轨道卫星的表面充电电位模式计算值U，包括：

将卫星所在区域的地方时划分为四个时域；

根据不同时域AE指数与表面充电电位的不同的对应关系，获得表面充电电位模式计算值U。

可选地，当地方时处于6:00到21:00时域时，表面充电电位模式计算值U为0。

可选地，当地方时处于21:00到24:00时域时，表面充电电位模式计算值U为：