地球同步轨道卫星表面电位计算方法

摘要

本发明提供一种地球同步轨道卫星表面电位计算方法,包括：获取地磁亚暴期间地球同步轨道卫星表面的空间环境参数，并根据所述空间环境参数确定所述空间的能量分布；根据所述能量分布确定所述卫星表面的等离子体的充电电流；根据卫星表面的材料参数确定卫星表面的二次电子及背散射电子发射电流和；根据所述充电电流和二次电子及背散射电子发射电流和，计算所述卫星表面电位；综合考虑到地磁亚暴期间等离子体环境下卫星表面的带电因素，包括等离子体的充电电流、卫星表面的二次电子及背散射电子发射电流和，具有较高的准确性。

主权项

一种地球同步轨道卫星表面电位计算方法，其特征在于，包括：获取地磁亚暴期间地球同步轨道卫星表面的空间环境参数，并根据所述空间环境参数确定所述空间的能量分布；根据所述能量分布确定所述卫星表面的等离子体的充电电流；根据卫星表面的材料参数确定卫星表面的二次电子及背散射电子发射电流和；根据所述充电电流和二次电子及背散射电子发射电流和，计算所述卫星表面电位；所述空间环境参数包括等离子体能量和等离子体密度，所述能量分布根据以下公式确定：$f_{\left(E\right)}=n\times \frac{2}{{\pi }^{1/2}{\left(kT\right)}^{3/2}}\times E^{1/2}\times \exp (-\frac{E}{kT}),$其中，f_(E)为能量分布，n为等离子体密度，E为等离子能量，k为波尔兹曼常数，T为等离子体能谱最大值所对应的等离子体温度；所述等离子体的充电电流包括电子充电电流和离子充电电流，其中所述电子充电电流通过以下公式确定：$J_{eV}={\int }_v^{E_{max}}\frac{q·f_{\left(E\right)}}{2}\times {\left(\frac{2{\mathrm{kT}}_e}{{\mathrm{\pi m}}_e}\right)}^{1/2}\times \exp \left(\frac{qV}{{\mathrm{kT}}_e}\right),$其中，J_eV为电子充电电流，q为电荷量，T_e为等离子体中的电子温度，m_e为电子质量，V为卫星表面电位，E_max为最大充电电流对应的能量；所述离子充电电流通过以下公式确定：$J_{iV}={\int }_{E_{\min }}^{E_{\max }}\frac{q·f_{\left(E\right)}}{2}\times {\left(\frac{2{\mathrm{kT}}_i}{{\mathrm{\pi m}}_i}\right)}^{1/2}\times (1-\frac{qV}{{\mathrm{kT}}_i}),$其中，J_iV为离子充电电流，q为电荷量，T_i为等离子体中的离子温度，m_i为离子质量，V为卫星表面电位，f_(E)为能量分布，E_max为最大充电电流对应的能量，E_min为最小充电电流对应的能量。