[发明专利]一种卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法和系统，该方法包括：对南大西洋异常区的特征信息进行解析，建立载荷自主安全保护判定准则；由数管分系统根据载荷自主安全保护判定准则，计算得到南大西洋异常区状态值S；根据计算得到的南大西洋异常区状态值S，确定高能有效载荷、中能有效载荷、低能有效载荷、以及搭载综合控制器是否进入异常区。本发明实现了对卫星通过南大西洋异常区的准确识别。

技术领域

本发明属于卫星技术领域，尤其涉及一种卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法和系统。

背景技术

南大西洋异常区(SAA)因其负磁异常特性，使得内辐射带在该区的高度明显降低，最低高度可降到200km左右，因此该区域为对低轨道航天器造成辐射危害最为严重的区域，是带电粒子诱发设备工作异常或故障的高发区。在该区域中心，高能质子通量往往是宇宙线背景的数百倍。

对于HXMT(“慧眼”)卫星而言，当卫星经过南大西洋异常区(SAA)时，空间高能质子和电子会对卫星有效载荷探测器造成辐照损伤，对于高能探测器表现为动态下强辐照致使探测器光电倍增管光阴极疲劳老化、性能下降、输出信号幅度不稳，致使光电倍增管严重受损乃致烧毁；高计数率会导致光电倍增管的高压电源供电电流增大而造成设备受损情况。

此外，当卫星通过南大西洋异常区(SAA)或处在高能粒子辐射环境时，过高的荷电粒子通量虽不会对有效载荷分系统的中能探测器和低能探测器造成永久损伤，但会使两种载荷产生大量的无价值数据，对卫星的数据记录系统形成较大的负担。

针对上述问题，目前常采用的方法是地面判断卫星进出SAA区的时间，根据该时间完成对卫星有效载荷分系统的工作模式设置，确保卫星在SAA区内时有效载荷分系统处于安全的工作状态。该方式对于载荷在轨长期工作极为不便，需要频繁的以地面干预方式完成对有效载荷分系统工作模式的设置，且由于目前判断卫星进出SAA异常区的方法主要基于模型数据，因此缺乏一定的准确性，难以实现对SAA区的准确识别。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法和系统，以实现对卫星通过南大西洋异常区的准确识别。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法，包括：

对南大西洋异常区的特征信息进行解析，建立载荷自主安全保护判定准则；

由数管分系统根据载荷自主安全保护判定准则，计算得到南大西洋异常区状态值S；

根据计算得到的南大西洋异常区状态值S，确定高能有效载荷、中能有效载荷、低能有效载荷、以及搭载综合控制器是否进入异常区；其中，若计算得到的南大西洋异常区状态值S为1，则确定高能有效载荷、中能有效载荷、低能有效载荷、搭载综合控制器进入异常区；若计算得到的南大西洋异常区状态值S为0，则确定高能有效载荷、中能有效载荷、低能有效载荷、搭载综合控制器离开异常区。

在上述卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法中，对南大西洋异常区的特征信息进行解析，建立载荷自主安全保护判定准则，包括：

为卫星有效载荷分系统配置3台粒子监测器和1台空间环境监测仪；通过所述3台粒子监测器和1台空间环境监测仪，对卫星所处环境的粒子能量及分布进行探测，得到相应的高能粒子计数、高能质子计数率之和、以及高能电子计数率之和，作为环境测量标准数据；同时，接收地面上注的进入南大西洋异常区的时间和离开南大西洋异常区的时间，作为时间标准数据。

在上述卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法中，环境测量标准数据和时间标准数据均可通过地面上注分别设置为使能和/或禁止。

在上述卫星南大西洋异常区安全保护自主控制方法中，由数管分系统根据载荷自主安全保护判定准则，计算得到南大西洋异常区状态值S，包括：