杨 艳，郑 义，高志强，钟 亮，郑玉展，史 青，彭泳卿

（1 北京遥测技术研究所 北京 100076 2 北京空间飞行器总体设计部 北京 100094）

引 言

空间飞行器在轨运行期间，沉浸于具有一定能量和密度的空间等离子体之中，尤其当太阳风引起地磁层亚暴时，空间飞行器将处于等离子能力达数千电子伏到数十千电子伏的环境中，等离子体与飞行器表面材料相互作用，会在飞行器表面积累电荷，导致空间飞行器表面充电现象。由于表面材料的介电特性、光照条件、几何形状等情况不同，可能会造成在飞行器表面出现不等量充电，形成局部静电电位差，在表面与飞行器结构地之间也形成电位差，当电位差增大到一定值后，可能导致飞行器表面放电，影响飞行器在轨工作。因此，为分析飞行器在轨期间是否会因等离子体造成的表面放电导致飞行器异常和故障，世界各国在飞行器的设计中，都进行了充分的表面电位分析、表面电流分析监测等工作。探测数据可以用于辅助飞行器在轨故障判别、在轨管理等，积累的探测数据可用于为表面充电风险分析及告警提供技术手段。

本文基于探测飞行器表面典型介质材料的充电电位和充电电流的任务目标，完成了探测器的方案设计，包括探头设计和电路设计以及实验数据分析，最终给出标定试验曲线。

1 探测器设计

探测器由表面电位探头、表面电流探头、电子线路处理系统等组成。

表面电流探头采用高阻法进行I-V变换后完成测量。……