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题名地球同步轨道环境下外露介质深层带电仿真分析
被引量：16
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作者
王松
易忠
唐小金
武占成
孙永卫
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机构
军械工程学院静电与电磁防护研究所
北京卫星环境工程研究所
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期687-692,共6页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(613211)~~
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文摘
空间高能带电粒子可导致航天器外露介质深层带电,从而对航天器的可靠运行带来潜在威胁。为了考察介质起电规律和最终评估深层带电危害,基于电荷守恒定律,建立了介质深层带电的数学模型,并通过数值求解,实现了对外露介质深层带电的时域3维仿真分析。该模型综合考虑了介质电导率受辐射剂量率、强电场和温度的影响。对典型的天线支撑介质结构进行仿真,结果表明:地球同步轨道环境下外露介质面临着严重的深层带电与介质击穿放电威胁,环境温度是影响外露介质内带电的关键因素。天线支撑结构的局部数10 MV/m以上强电场和10 KV以上高电压,很可能成为航天器表面放电或关键部位功能失常的诱导因素。
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关键词
地球同步轨道
外露介质
介质深层带电
数值仿真
表面放电
航天器
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Keywords
geosynchronous orbit
exposed dielectric
deep dielectric charging
numerical simulation
surface discharge
spacecraft
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分类号
V520
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名考虑温度梯度的卫星外露介质深层充电
被引量：6
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作者
王松
唐小金
孙永卫
武占成
易忠
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机构
军械工程学院静电与电磁防护研究所
北京卫星环境工程研究所
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期1429-1435,共7页
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基金
国家自然科学基金(51577190)~~
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文摘
卫星外露介质因热导率低而在光照面与背光面之间存在温度梯度,这将影响介质电导率继而影响深层充电过程。为此,建立了考虑温度场的介质深层充电模型,针对1维模型给出了数值求解方法并进行了验证。模型的温度梯度效应是通过介质电导率对温度的依赖关系而体现的。以聚酰亚胺介质为代表,通过试验测试和数值拟合得到了253~353 K温度范围内的介质本征电导率,并根据经验公式从Geant 4计算的辐射剂量率获取了辐射诱导电导率。计算结果表明：温度梯度会对深层充电产生显著影响;在地球同步轨道恶劣电子辐射环境下,对于3 mm厚背面接地聚酰亚胺平板,当最低温度263 K出现在背面时,电场强度峰值超过10 MV/m,表面电位超过-10 kV,且随着温度梯度增加,电场强度畸变加剧,且随温度梯度而近似呈线性增长。相关结论可为介质深层充电评估提供有益参考。
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关键词
外露介质
温度梯度
介质深层充电
地球同步轨道
GEANT
4
充电模型
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Keywords
exposed dielectric
temperature gradient
deep dielectric charging
GEO
Geant 4
charging model
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分类号
V442
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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