[发明专利]利用太阳电池片探测空间辐射环境的飞行试验装置及方法

权利要求书

1.一种利用太阳电池片探测空间轨道辐射环境的飞行试验装置，主要包括探测器单元和探测电路单元两部分，探测器单元包括太阳电池片一、太阳电池片二、热敏电阻、支架，太阳电池片一、太阳电池片二均通过粘合剂粘贴在支架的上表面上，热敏电阻通过粘合剂粘贴在太阳电池片二的背面，支架整体设置在卫星表面的向阳面上，探测电路单元包括取样电阻、放大电路、数据采集电路、温度测量电路，探测器单元与探测电路单元之间通过信号线连接，其中热敏电阻通过信号线连接到温度测量电路上，太阳电池片一的输出电压直接连接到放大电路上，太阳电池片二的电流通过取样电阻后得到电压，再被放大器电路放大，数据采集电路将这一电压采集并转换成数字量，与温度测量电路的结果一并通过卫星下传到地面测控站。

2.如权利要求1所述的利用太阳电池片探测空间轨道辐射环境的飞行试验装置，其中，所述太阳电池片为三结砷化镓太阳电池片或者砷化镓太阳电池片。

3.一种利用权利要求1或2所述的装置探测轨道空间辐射环境的方法，主要包括以下步骤：

1)将权利要求1或2所述装置设置在航天器上并将其与航天器的遥测系统进行相应的电连接，航天器在轨运动过程中该装置经受空间辐射环境的辐射；

2)通过航天器遥测系统与地面的双向通信获得受测太阳电池片的电压数据、温度、光照角；

3)利用相同的太阳电池片在地面经受1MeV电子的辐照，获得太阳电池片的开路电压值、短路电流值相对辐射量的变化关系：

η_Isc＝f₁(Φ)

·································(1)

η_Voc＝f₂(Φ)

其中：Φ——电子注量；

ηIsc%=ISCISC0×100%]]>...(2)]]>

ηVoc%=VOCVOC0×100%]]>

I_sc、I_sc0——分别表示在辐照后、辐照前太阳电池片的短路电流值；

V_oc、V_oc0——分别表示在辐照后、辐照前太阳电池片的开路电压值；

4)根据太阳电池片开路电压、短路电流随温度的变化曲线，计算得到在轨道温度T下的理论初始开路电压、短路电流V_ocT0、I_scT0(此处为下标)；再根据光照角与太阳电池开路电压、短路电流的关系，由V_ocT0、I_scT0以及当时的光照角计算得到在轨道实时温度及光照条件下的初始开路电压V_ocT-Light0、短路电流I_scT-Light0；

5)根据轨道测量得到的开路电压、短路电流数据以及计算得到的初始开路电压V_ocT-Light0、短路电流的数据I_scT-Light0，代入式2、1中计算得到空间轨道等效辐照环境注量。