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[发明专利]电推力器响应时间测量的检测系统与运行方法-CN202311189089.6在审
发明人：董烈枭;卢世旭;郭宁;徐禄祥 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-09-15 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种电推力器响应时间测量的检测系统与运行方法，其中，所述电推力器响应时间测量的运行方法通过对电推力器施加放电高压，电推力器工作后通过雪崩光电二极管采集电推力器产生的离子束流的光信号，并将光信号转换为电信号，通过示波器采集雪崩光电二极管产生的电信号，通过收集到的电信号和光信号计算电推力器的响应时间，由于采集到的电信号是雪崩光电二极管通过电信号转换的，所以更接近真实信号，使得测量结果的精度更高，同时通过在雪崩光电二极管外添加屏蔽组件，有效减少环境光的干扰，避免环境光影响测量结果。
推力响应时间测量检测系统运行方法

[发明专利]微推力器半物理仿真系统及方法-CN202311085812.6在审
发明人：成清清;柏甜雅;张怀瑾;郭宁;卢世旭;董烈枭;徐禄祥 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-08-28 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明涉及航天技术领域，公开了微推力器半物理仿真系统及方法系统包括：微推力模拟器与无拖曳模拟器：无拖曳模拟器，用于发送推力请求至微推力模拟器；微推力模拟器，用于在接收到推力请求后，获取待模拟微推力器推力测试数据；基于推力测试数据，建立推力数据模型；基于推力数据模型，对推力测试数据进行模拟，得到推力输出值；将推力输出值发送至无拖曳模拟器，以实现对待模拟微推力器的微推力仿真，本发明提供了一种系统简单、性能仿真度高的微推力器半物理仿真系统，通过本发明提供的微推力模拟器，可以省去复杂的微推力器试验环境，提供更为精确的模拟推力，以供无拖曳模拟器进行无拖曳控制技术研究和试验研究。
推力物理仿真系统方法

[发明专利]推力预测模型训练及推力预测方法、装置、设备、介质-CN202311041861.X在审
发明人：徐禄祥;成清清;王坦易;郭宁;卢世旭;董烈枭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-08-18 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及空间霍尔电推进性能预测技术领域，公开了推力预测模型训练及推力预测方法、装置、设备、介质，包括：建立初始霍尔电推进器推力预测模型；获取霍尔电推进器对应不同工况点的状态参数信号；对状态参数信号进行变分模态分解与局部均值分解，得到训练信号数据集；基于训练信号数据集，对初始霍尔电推进器推力预测模型进行训练，得到目标霍尔电推进器推力预测模型，本发明对霍尔电推进器对应不同工况点的状态参数信号采用分模态分解‑局部均值方法处理，关联全连接神经网络的霍尔电推进器推力预测模型，训练得到目标霍尔电推进器推力预测模型，有效解决了霍尔电推进系统研制过程中无法对系统推力进行实时测试的问题。
推力预测模型训练方法装置设备介质

[发明专利]补偿式气体分配器及电推力器-CN202310000699.0有效
发明人： 卢世旭;罗威;徐禄祥;周艳波;吴铭钐 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种补偿式气体分配器及电推力器，属于空间设备推进器技术领域。该气体分配器包括：分配器主体；进气通道，设置在所述分配器主体上；出气通道，设置在所述分配器主体上；缓冲腔，设置在所述分配器主体内；在进气通道与出气通道之间串行连通有至少两个所述缓冲腔；连通孔，连通于两个相邻的所述缓冲腔之间；两个相邻所述缓冲腔之间分布有多个连通孔，且在气体流动路径上区分出最靠近进气通道的近端连通孔和最远离进气通道的远端连通孔；所述远端连通孔的直径大于所述近端连通孔的直径。该装置克服了现有技术的气体分配器靠近进气道的缓冲腔通气孔的气流较大，越远离进气道的缓冲腔通气孔的气流越小，造成装置整体出气的不均匀性的缺陷。
补偿气体分配器推力

[发明专利]反向进气的电推力器、空间设备及其推进方法-CN202310000707.1有效
发明人： 卢世旭;徐禄祥 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供的反向进气的电推力器、空间设备及其推进方法，属于空间推进技术领域，包括：壳体，具有气腔，气腔具有放电通道；气体分配器，具有环形本体，环形本体设置在气腔内，环形本体的底面连接有进气柱，环形本体的底面设置有若干出气口，出气口的朝向与进气柱内工质气体的流向相反；本发明的反向进气的电推力器，通过气体分配器的设置，对进入的工质气体进行转向，然后通过环形本体上的若干出气口均匀的释放到壳体的气腔内，从而减小了工质气体的初始动能，减小了工质气体泄露，增加了工质气体在气腔内的滞留时间，提高了放电通道中工质气体的均匀性，提高在气腔内对工质的电离率，降低了推力器的电流振荡，使能够产生更多的离子，动能更强。
反向推力空间设备及其推进方法

[发明专利]混合工作模式霍尔推进系统及具有其的航天器-CN202310000712.2有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明涉及等离子体推进设备技术领域，具体涉及一种混合工作模式霍尔推进系统及具有其的航天器。混合工作模式霍尔推进系统，包括：阳极组件、第一阴极组件、第二阴极组件和第四电源。霍尔推进系统运行过程中首先利用第一阴极组件使霍尔推进系统完成雪崩电离起辉放电，然后使用第二阴极组件维持霍尔推进系统的持续稳定运行。由于第二阴极组件无需中性气体注入，第二阴极组件的工作功率低于第一阴极组件的工作功率，使得霍尔推进系统稳定工作时的阴极部分的功率得到抑制，能够降级阴极功率在系统总功率中的比重，从而提高推进器的推功比，减小霍尔推进系统的运行功率。
混合工作模式霍尔推进系统具有航天器

[发明专利]一种霍尔推进系统及其运行方法-CN202310000701.4有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明涉及等离子体推进装置技术领域，具体涉及一种霍尔推进系统及其运行方法。霍尔推进系统，包括：阳极组件，其包括由内向外依次套设的内磁极和外磁极，内磁极与外磁极之间预留有放电通道，放电通道内安装有气体分配器；第一电源，气体分配器与第一电源的正极连接，外磁极与第一电源的负极连接。在进行推进任务时，气体分配器向放电通道内输出气体，第一电源工作，在放电通道内形成电场，由于第一电源的高电势的束缚，排出到放电通道的离子较少，故霍尔推进系统能够产生的推力较小，但是在系统运行时，无外部电子源提供中和电子，无需阴极功率，仅需二次电子与等离子体电子即可维持放电，能降低霍尔推进系统在进行小推力任务时的能耗。
一种霍尔推进系统及其运行方法

[发明专利]霍尔推进系统的运行方法-CN202310000700.X有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明涉及等离子体推进设备技术领域，具体涉及一种霍尔推进系统的运行方法，包括：启动空心阴极组件，利用第一电子撞击第一中性气体形成第一等离子体；启动阳极组件，利用阴性粒子撞击第二中性气体形成第二等离子体，第二等离子体在阳极组件内的电场作用下喷出产生推力；启动热阴极组件，对热阴极组件进行加热产生第二电子，阳极组件吸引第二电子，第二电子撞击第二中性气体以维持第二等离子体的持续形成；关闭空心阴极组件。通过空心阴极组件对霍尔推进系统进行启动，利用热阴极组件维持霍尔推进系统的稳定运行，能够降低霍尔推进系统的阴极功率，降低阴极功率在总功率中的比重，能够提升霍尔推进系统的推功比，以降低霍尔推进系统的运行功率。
霍尔推进系统运行方法

[发明专利]多工作模式霍尔推进系统及具有其的航天器-CN202310000706.7有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明涉及等离子体推进装置技术领域，具体涉及一种多工作模式霍尔推进系统及具有其的航天器。多工作模式霍尔推进系统包括阳极组件、阴极组件、第一电源、第二电源、控制开关等。通过设置第一电源和第二电源，将第一电源的阴极与外磁极连接，并设置控制开关，通过控制控制开关的通断，配合第一电源和第二电源，来改变霍尔推进系统的工作模式，使得霍尔推进系统能够在多工作模式下工作，以适应各类不同需求的推进任务。根据不同的任务需求与推进器状况可以有五种不同的工作模式，分别为：小推力自放电模式、无阴极自中和‑阴极辅助点火模式、阴极辅助点火模式、系统无损耗的阴极全功率模式和系统损耗的阴极全功率模式。
工作模式霍尔推进系统具有航天器

[发明专利]阳极磁屏组件及霍尔推力器-CN202310000711.8有效
发明人：周艳波;卢世旭;徐禄祥;吴铭钐 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种阳极磁屏组件，包括：磁屏，为具有凹槽的环体；所述凹槽沿磁屏的周向设置；所述凹槽的开口朝向磁屏轴向的一端；在磁屏开口处的两侧壁的壁厚逐渐缩小形成尖端结构；气体分配器，具有进气孔和出气孔，适于兼做霍尔推力器的阳极；所述气体分配器设置于所述凹槽中，出气孔位于靠近所述凹槽的开口处。该装置通过端结构使得霍尔推力器的磁场与电场两者均得到改善和增强，从而发挥了磁屏与阳极一体化集成的协同作用。
阳极组件霍尔推力

[发明专利]一种自维持霍尔推力器运行方法-CN202310000690.X有效
发明人： 卢世旭;徐禄祥 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种自维持霍尔推力器运行方法，属于空间推进技术领域，包括：通入额定工作流量两倍以上的工质气体；将电源负极与壳体电连接；将电源负极与壳体之间的电连接切断，仅将电子发射体作为阴极，将壳体内的等离子体引出壳体的放电通道；本发明的自维持霍尔推力器运行方法，在启动时，可依靠壳体作为阴极，与壳体内的阳极进行配合，通过壳体和阳极之间进行工质气体的电离并启辉，生成高密度等离子体，然后仅依靠电子发射体作为阴极，使等离子体束流被引出壳体的放电通道，被引出的等离子体轰击并加热电子发射体，使电子发射体产生电子，部分电子继续参与工质气体的电离，以维持稳定的放电。
一种维持霍尔推力运行方法

[发明专利]一种自维持霍尔推力系统的运行方法-CN202310000692.9有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种自维持霍尔推力系统的运行方法，属于空间推进技术领域，包括以下步骤：向霍尔推力器内通入工质气体，通过加热件加热电子发射体产生电子，等离子体输出霍尔推力器后朝向阴极器的方向进行束流，通过等离子体对电子发射体进行加热，将加热件与电源之间的电连接切断，使系统自维持运行；本发明的自放电自维持霍尔推力系统的运行方法，在启动时，可依靠加热件对电子发射体进行加热从而产生电子，通过电子发射体和阳极之间配合进行工质气体的电离，等离子体束流轰击并加热电子发射体，使电子发射体产生电子，以维持稳定的放电，此后可关闭加热件的电源，节省功耗。
一种维持霍尔推力系统运行方法

[发明专利]反向注入的气体分配器-CN202310000698.6有效
发明人：周艳波;卢世旭;徐禄祥;吴铭钐 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明提供的反向注入的气体分配器，属于空间推进技术领域，包括：环形本体，内部具有用于分配气体的腔室，底面具有开口朝下的出气口；进气柱，连接在所述环形本体的底面，所述进气柱与所述环形本体的内部腔室连通，所述进气柱内的工质气体的流向与所述环形本体的出气口的朝向相反；本发明的反向注入的气体分配器，在环形本体内通过对从进气柱进入的气体进行转向，降低了工质气体的初始动能，然后通过底部出气口排出，可增加工质气体在电推力器的气腔内的滞留时间，提高在气腔内对工质的电离率，降低气腔中的放电振荡，使能够产生更多的离子，动能更强。
反向注入气体分配器

[发明专利]霍尔推力器、包括其的空间设备及其使用方法-CN202310000686.3有效
发明人：徐禄祥;卢世旭 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： F03H1/00 文献下载
摘要：本发明涉及霍尔推力器、包括其的空间设备及其使用方法。所述霍尔推力器包括：呈环形的导磁外壳；圆片结构的导磁底板，其与导磁外壳围成圆柱形内部空间；沿轴向设置于内部空间的中心部的内磁元件；位于内磁元件顶部的导磁内芯；以及内套筒，其主体部分为中空筒状，用于放置内磁元件和导磁内芯，内套筒在主体部分的底部设有圆柱凸起，圆柱凸起延伸穿过导磁底板并且通过螺母将内套筒与导磁底板固定，并且霍尔推力器具有阳极/气体分配器及阳极磁屏，阳极磁屏套设在阳极/气体分配器的外周，其呈环状且由导磁材料制成。通过阳极磁屏，霍尔推力器的阳极能有效地约束工质气体及进行均匀化、消弱推力器外部剩磁矩，提高比冲与工质利用率。
霍尔推力包括空间设备及其使用方法

[发明专利]一种霍尔推力器的高精度装配工装及方法-CN202310000675.5有效
发明人： 卢世旭;徐禄祥 -专利权人：国科大杭州高等研究院
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B23P21/00 文献下载
摘要：本发明提供一种霍尔推力器的高精度装配工装，用于霍尔推力器的装配，所述霍尔推力器包括导磁底板、内磁组件和气体分配器，气体分配器呈环状，内磁组件具有中轴线，包括：定位上凸台和设置在定位上凸台一端的定位下凸台；定位上凸台的外侧面与气体分配器内侧面相适配；在导磁底板上设置有定位槽，定位下凸台的形状与定位槽相适配；在定位下凸台插入定位槽时，定位上凸台外侧面与内磁组件的中轴线同轴。其克服了现有技术的霍尔推力器在装配制造过程中极易产生中性气体与磁场的对中性偏差的缺陷。本发明还提供了使用该工装的装配方法。
一种霍尔推力高精度装配工装方法

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