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[发明专利]一种PIC与充电电流拟合相结合的卫星表面充电电位计算方法-CN202010957878.X有效
发明人： 汤道坦;秦晓刚;杨生胜;柳青;王鹢;史亮;张竞 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2020-09-11 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本申请公开了一种PIC与充电电流拟合相结合的卫星表面充电电位计算方法。该计算方法通过PIC分析空间等离子体特性、拟合一定时间内卫星表面充电电流、计算卫星表面电位三个步骤；它以PIC等离子体模拟为基础，针对PIC计算卫星表面电位耗时长的问题，提出了预设充电量和充电电流拟合的加速方法，节省了PIC计算步骤，提高了PIC表面电位的仿真计算效率并避免计算中的充电电位跨越平衡电位，特别适用于PIC方法计算卫星表面电位。
一种 pic 充电电流拟合相结合卫星表面电位计算方法

[发明专利]基于多因素协同作用的在轨航天器内带电风险评估方法-CN201810737316.7有效
发明人：全林;蒋锴;薛玉雄;史亮;石晟纬;王斌;杨生胜;秦晓刚;汤道坦 -专利权人：中国人民解放军63921部队
申请日： 2018-07-06 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多因素协同作用的在轨航天器内带电风险评估方法。使用本发明能够实现对航天器在轨内带电效应风险的量化评估。本发明是根据航天器在轨过程中空间高能电子环境实时变化引起的内带电效应的真实统计分析而制定的内带电效应风险评估方法，充分考虑了高能电子累积量、运行轨道环境、以及航天器恢复程度对内带电效应风险的影响，并对内带电效应风险值进行量化，可对航天器造成的内带电效应风险进行实时干预和制定相应的应急预案，避免空间内带电效应引起航天器不可恢复的故障，对提高航天器在轨安全稳定运行具有重要作用。
基于因素协同作用航天器带电风险评估方法

[发明专利]一种航天器在轨表面带电效应控制方法-CN201811140258.6有效
发明人：秦晓刚;李得天;杨生胜;蒋锴;全林;史亮;薛玉雄;王小军;王斌;汤道坦 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2018-09-28 - 公布日： 2022-01-21 - 主分类号： B64G1/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器在轨表面带电效应控制方法，首先基于电子通量与航天器表面电位关系，以及等离子温度与航天器表面电位关系，根据航天器表面能承受的电位阈值，获得通量阈值与温度阈值，在实时控制中，通过实时监测电子通量和电子温度，就可以控制电位主动控制器开关，达到表面电位控制的目的；由于观测的是电子通量与等离子体温度，并依此预测航天器表面是否能达到电位阈值并进行表面电位控制，而不是待电子和等离子体在航天器表面积累达到电位阈值后再进行电位控制，因此可提高响应速度，以及提高航天器表面带电主动控制的稳定性和准确性。
一种航天器表面带电效应控制方法

[发明专利]一种低轨道高压太阳电池阵电流收集测试系统及方法-CN201811156825.7有效
发明人：秦晓刚;李得天;杨生胜;汤道坦;柳青;史亮;王俊 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2018-09-30 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： H02S50/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种低轨道高压太阳电池阵电流收集测试系统及方法，能够对低轨道等离子体环境下高压太阳电池阵的电流收集特性进行研究，并且系统结构简单，方法易于实现。本发明的一种低轨道高压太阳电池阵电流收集效应的试验系统，通过地面模拟试验对低轨道等离子体环境下高压太阳电池阵的电流收集特性进行研究，可评价高压太阳电池阵在轨适用性，并可为进一步开展航天器充电电位分析提供数据基础。
一种轨道高压太阳电池电流收集测试系统方法

[发明专利]一种空间高压部件内部多电场耦合的电场计算方法-CN201710412297.6有效
发明人：秦晓刚;陈益峰;杨生胜;史亮;王俊;柳青;汤道坦;李得天 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2017-06-02 - 公布日： 2019-03-12 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间高压部件内部多电场耦合的电场计算方法，采用有限元差分法，首先确定空间高能电子在高压部件内部的电荷沉积分布和内部电荷传导状况，其次根据高压部件工作电压情况，设置边界条件，最后将电荷沉积量和传导量带入电流传导方程，计算出空间电荷分布，再将空间电荷代入泊松方程，计算获得空间高能电子在高压部件内部沉积产生电场与工作电压产生电场之间的耦合作用电场，获得两个电场耦合畸变位置。该方法考虑了卫星部件的工作电压对充放电效应的影响，能够提高电场计算准确性，为准确评估空间高压部件充放电效应诱发的风险，有效指导高压部件充放电效应防护设计提供了有力的基础。
一种空间高压部件内部电场耦合计算方法

[发明专利]一种地球同步轨道航天器电位控制装置及方法-CN201710805623.X有效
发明人：杨生胜;史亮;蒋锴;汤道坦;陈益峰;赵呈选;秦晓刚;王俊 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2017-09-08 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种地球同步轨道航天器电位控制装置及方法，通过感应开关、电容器、光电子发射装置以及连接电路来控制航天器电位。其中，电容器一端与光电子发射装置的光阴极端相连，电容器另一端与光电子发射装置的电子接收端相连，光电子发射装置的光阴极端与航天器相连，光电子发射装置的电子接收端通过感应开关与航天器相连；所述感应开关为光感应开关，在有光照时，感应开关闭合，无光照时，感应开关断开。本发明的优点在于：显著降低了电位主动控制技术的复杂程度，且重量小、功耗低、结构简单，对航天器影响小。
航天器光电子发射感应开关电容器电位地球同步轨道电位控制装置电子接收光感应开关连接电路主动控制闭合无光照断开功耗光照

[发明专利]一种无工质的电子发射型航天器表面电位主动控制器-CN201810663527.0在审
发明人：蒋锴;秦晓刚;史亮;赵呈选;汤道坦;柳青;陈益峰;杨生胜;王俊 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： B64G1/66 文献下载
摘要：本发明提供了一种无工质的电子发射型航天器表面电位主动控制器，采用这种结构的表面电位主动控制器不需要提供产生发射电子的气态、固态燃料工质，结构简单，外形尺寸小，功耗小等特点。本无工质电子发射型航天器表面电位主动控制器由电子发射部分和外加电场部分组成，其优点是质量轻、小型化、功耗低，寿命长，更适合作为航天器表面电位主动控制器在航天器上使用。
主动控制器电位航天器表面电子发射型功耗表面电位电子发射发射电子固态燃料外加电场航天器

[发明专利]一种基于航天器在轨内带电效应动态库表的故障预警方法-CN201810538280.X在审
发明人：蒋锴;薛玉雄;史亮;杨生胜;秦晓刚;汤道坦 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2018-05-30 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于航天器在轨内带电效应动态库表的故障预警方法，是以在轨卫星内带电异常故障为出发点，以卫星搭载的空间环境载荷提供的高能电子数据作为驱动源，生成航天器内带电效应匹配数据库，主要包括：动态高能电子通量库表和动态高能电子通量与卫星内带电异常关联性库表；基于该关联性库表，通过监测航天器在轨给相关部门内带电效应风险识别、预警预报等业务提供支持，具有广泛的应用前景。
带电效应航天器高能电子库表故障预警动态库关联性带电通量匹配数据库风险识别空间环境卫星搭载业务提供异常故障预警预报在轨卫星驱动源卫星出发点监测应用

[发明专利]一种卫星带电效应诱发故障与环境匹配分析方法-CN201710756555.2在审
发明人：史亮;杨生胜;全林;蒋锴;薛玉雄;秦晓刚;汤道坦 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2017-08-29 - 公布日： 2018-02-02 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种卫星带电效应诱发故障与环境匹配分析方法，该分析方法基于发生带电效应需要满足的环境条件确定故障，所述故障分为表面带电效应诱发的故障和内带电效应诱发的故障。本发明为卫星能够提供一种利用环境因素进行匹配分析的方法，用于对多次重复发生的卫星电子系统软错误类型故障进行故障原因分析和判断，弥补了卫星发生故障时无法直接区分由于哪种带电效应诱发的空白。
一种卫星带电效应诱发故障环境匹配分析方法

[发明专利]一种采用单能电子束模拟空间能谱环境的方法-CN201710310801.1在审
发明人：陈益峰;秦晓刚;杨生胜;史亮;王俊;柳青;汤道坦;李得天 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2017-05-05 - 公布日： 2017-09-29 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用单能电子束模拟空间能谱环境的方法，首先确定GEO轨道空间等离子体分布函数，以及该分布函数的速度要素；分别建立单能电子束和等离子体的表征参数与所述速度要素的表达关系；以速度要素相同为匹配目标，根据所要模拟的空间能谱环境的等离子体表征参数值，建立匹配方程，通过解方程获得用于模拟空间能谱环境的单能电子束的密度和速度，进而转化为单能电子束的能量和束流密度。本发明通过匹配单能电子束流和空间能谱分布等离子体的速度要素，计算获得单能束的能量和束流密度选取参数，更为准确地实现了空间能谱等离子体环境特性的描述，为提高卫星充放电效应地面模拟试验的准确性提供支持。
一种采用电子束模拟空间环境方法

[发明专利]一种低轨道高压太阳电池功率损耗的计算方法-CN201410447425.7有效
发明人：陈益峰;李得天;秦晓刚;杨生胜;史亮;王俊;柳青;汤道坦 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2014-09-03 - 公布日： 2017-08-11 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种低轨道高压太阳电池功率损耗的计算方法，能够提高计算准确性。该方法根据整个太阳电池阵的输出指标以及单个太阳电池片的主要参数，确定整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布；根据整个太阳电池阵中单个太阳电池片的排布，获得各太阳电池片的工作电压，并确定太阳电池片的有效收集面积；步骤四、构建单个太阳电池片的功率损耗计算模型，综合后获得整个太阳电池阵的功率损耗Ps与各太阳电池片输出电压Vi的关系式；将空间等离子体环境参数和各太阳电池片的工作电压Vi和有效收集面积Ae带入所述关系式，得到整个太阳电池阵的损耗功率。
一种轨道高压太阳电池功率损耗计算方法

[发明专利]一种航天器电路板内带电的防护方法-CN201510428603.6有效
发明人：史亮;李得天;汤道坦;柳青;赵呈选;陈益峰;秦晓刚;杨生胜;高原 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2015-07-21 - 公布日： 2017-07-07 - 主分类号： C09D7/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器电路板内带电的防护方法，包括如下步骤步骤1、将聚苯胺纳米颗粒加入到间甲酚溶剂中，混合均匀；再加入三防漆的稀释剂作为有机相辅助溶剂，最后将溶液加入所述三防漆中，获得防护涂层材料；步骤2、清洗电路板，并在电路板表面均匀喷涂硅偶联剂的乙醇溶液；步骤3、在电路板上均匀喷涂步骤1制备的防护涂层材料；本发明通过在现有的防护涂层(三防漆)中加入聚苯胺纳米颗粒，降低防护涂层的电阻率，减少了发生放电的风险；同时，通过调整掺入聚苯胺纳米颗粒的比例，可调节防护涂层电阻率的大小，使得本发明的防护方法具有更强的适应性；本发明的防护方法简单易操作，不会对航天器设计提出额外要求。
一种航天器电路板带电防护方法

[发明专利]一种航天器尾区带电效应仿真方法-CN201410447424.2有效
发明人：赵呈选;李得天;杨生胜;秦晓刚;陈益峰;王俊;汤道坦;史亮 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2014-09-03 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种航天器尾区带电效应仿真方法，构建极区沉降电子能谱的拟合表达式，即极光电子通量Φ随能量E变化的关系，该关系通过功率定律分布Φp(E)、麦克斯韦分布Φm(E)和高斯分布ΦG(E)的叠加来表示，并拟合极区沉降电子能谱；建立背景等离子体环境中离子分布特性谱；进行航天器不同表面材料的二次电子发射谱测试；基于上述三类谱采用单元粒子法PIC进行航天器尾区带电效应的过程模拟。具有模拟过程清晰，模拟结果和实际监测带电情况较符合等优点。
一种航天器带电效应仿真方法

[发明专利]光照下介质材料电阻率测试装置及方法-CN201310722884.7有效
发明人：李得天;王俊;杨生胜;秦晓刚;柳青;史亮;汤道坦;陈益峰;赵呈选 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2013-12-24 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： G01R27/14 文献下载
摘要：本发明提供一种光照下介质材料电阻率测试装置及方法。一种光照下介质材料电阻率测试装置包括靶室、用于模拟光照环境的太阳模拟器、石英窗、真空抽气系统、介质材料、用于控制介质材料保持温度恒定的温度控制装置、工作台、电压源、给温度控制装置供电的电源和静电计；石英窗安装在靶室的顶部；工作台安装在靶室的底面上；温度控制装置放置于工作台上；介质材料放置于温度控制装置上；电压源、电源、静电计、太阳模拟器和真空抽气系统分别位于靶室外部；电压源的一端与介质材料的电压极相连，另一端接地；电源与温度控制装置相连；静电计的一端与介质材料的保护电极相连，静电计的另一端接地。本发明可以提高光照下介质材料电阻率测试的准确度。
光照介质材料电阻率测试装置方法

[发明专利]一种航天器离子分布特性的计算方法和带电效应仿真方法-CN201410445410.7有效
发明人：赵呈选;李得天;杨生胜;秦晓刚;陈益峰;王俊;汤道坦;史亮 -专利权人：兰州空间技术物理研究所
申请日： 2014-09-03 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器离子分布特性的计算方法和带电效应仿真方法，所述计算方法中，利用轨道限制理论近似计算离子的充电电流，即在等效计算球静止坐标系中半径为a、表面处于负电位的导体球表面离子的充电电流，计算出的离子电流体现出随撞击点角度、离子整体速度和球表面电势的变化，结果符合实际充电过程。
一种航天器离子分布特性计算方法带电效应仿真方法

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