[发明专利]一种基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法及卫星应用

权利要求书

1.一种基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，包括步骤：

S1：确定推力器在最大推力下的阳极流率，为最大阳极流率；

S2：按照预设的第一递减策略及所述最大阳极流率，形成多个不同量值的阳极流率；

S3：在每个所述阳极流率下，根据预设的第二递减策略逐渐降低阳极电流，以及在每个阳极电流下根据预设的第三递减策略逐渐降低磁场强度，输出推力器对应的推力；

S4：在每个所述阳极流率及所述阳极电流下推力器的输出推力最大时，对总加速电压进行测控。

2.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，步骤S3中根据预设的第二递减策略逐渐降低阳极电流，以及在每个阳极电流下根据预设的第三递减策略逐渐降低磁场强度，包括：

S31:在当前阳极流率下调节所述阳极电流以及所述磁场强度，使推力器的输出推力达到最大值，且当前的阳极电压及其振荡均小于设定值，放电损耗保持在预期量级范围内时，令此时的阳极电流为最大阳极电流；

S32:在所述最大阳极电流下，将所述磁场强度按照所述第三递减策略逐级降低，直至输出推力低于最大值4mN或当前的阳极电压及其振荡均达到设定值；

S33:按照所述第二递减策略降低当前阳极电流，形成一组新阳极电流工况；

S34：调节所述磁场强度，使推力器的输出推力在所述新阳极电流工况下达到最大值，且当前的阳极电压及其振荡均小于设定值；

S35：在所述新阳极电流工况下，将所述磁场强度按照所述第三递减策略逐级降低，直至输出推力低于最大值4mN或当前的阳极电压及其振荡均达到设定值；

S36：循环执行步骤S33至S35，直至阳极电流降低至所述最大阳极电流的三分之二以下。

3.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，步骤S4中对总加速电压进行测控包括：

根据第四递减策略逐渐降低所述总加速电压，直至推力器的输出推力出现逆向上升时，所述总加速电压为总加速电压下限值，以所述总加速电压大于或等于所述总加速电压下限值为要求执行步骤S1至步骤S3进行推力调节。

4.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，步骤S1中确定推力器在最大推力下的阳极流率，包括：

根据最大推力点的比冲以及推力器的主阴极、中和器的工作要求，确定最大推力点下的阳极流率。

5.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，所述第一递减策略的递减幅度范围为5％～10％。

6.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，步骤S2中的多个不同量值的阳极流率具有等值的递减幅度。

7.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，所述第二递减策略的递减幅度范围为5％～10％；所述第三递减策略的递减幅度范围为0.1％～0.5％。

8.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，第四递减策略的递减幅度范围为5V～10V。

9.如权利要求1所述的基于Kaufman型离子推力器的推力调节方法，其特征在于，步骤S2中按照预设的第一递减策略及所述最大阳极流率，形成多个不同量值的阳极流率，包括：

S21：从零至所述最大阳极流率分为第一阳极流率区间和第二阳极流率区间；

S22：选定第一递减幅度值和第二递减幅度值，且第一递减幅度值小于第二递减幅度值；

S23：将所述第一阳极流率区间按照所述第一递减幅度值划分为多个不同量值的阳极流率，将所述第二阳极流率区间按照所述第二递减幅度值划分为多个不同量值的阳极流率。

10.一种如权利要求1至9中任一项基于Kaufman型离子推力器推力调节方法的卫星应用，其特征在于，包括对所述阳极流率进行开环控制，对所述阳极电流及所述磁场强度进行闭环控制，对所述总加速电压进行全过程控制。