星载双探针式电场探测仪数据采集系统设计

摘要

随着我国航天事业的不断发展，新型有效载荷得到越来越广泛的应用，这点在空间环境探测类卫星、载荷方面越来越明显。星载电场探测仪是用于测量空间等离子体环境下电场的仪器，目前国外经过空间飞行验证的空间电场探测仪主要分为双探针式和电子漂移式，其中双探针式电场探测仪具有测量带宽宽、测量精度高的优点，因此是目前空间电场探测的主要技术手段。双探针式电场探测仪又分为主动式和被动式两种，其中主动式电场探测仪可向传感器主动施加一定范围的偏置电流，可提高空间电场探测的精度。我国首颗电磁监测试验卫星将搭载双探针式电场探测仪，也是我国利用卫星平台进行空间电场探测的首次实验。　　本论文在对国外星载电场探测仪充分调研的基础上，阐述了国外已实现应用的星载电场探测仪的主要技术指标、测量原理以及系统主要构成，并对我国目前空间电场探测的现状进行了说明。总结了星载空间电场探测仪的技术发展趋势。基于我国星载空间电场探测仪的现状，首先提出了双探针式电场探测仪数据采集系统的基本原理、系统构成和主要功能；然后对数据采集系统总体方案、基本构成、基本功能要求和技术指标（技术指标的内涵及意义），以及硬件、软件等方面的进行了较为详细的设计。最后对主要技术指标的测试方法进行了详细的说明。　　测试、验证结果表明，电场探测仪数据采集系统设计正确，主要技术指标均满足电场探测仪需求，实现了预期的功能和性能要求，对未来星载空间电场探测仪的技术更新和其它各类新型有效载荷的研发具有积极的促进作用和参考价值。

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第一章 引 言

1.1 研究背景

1.2 国内外现状和发展趋势

1.3 研究的目的和意义

1.4 论文主要内容

第二章 星载双探针式电场探测仪简介

2.1 测量原理

2.2 双探针式电场探测仪构成

2.3 主要性能指标

2.4 本章小结

第三章 数据采集系统基础原理

3.1 系统构成

3.2 主要技术指标

3.3 噪声源分析

3.4 本章小结

第四章 星载双探针式电场探测仪数据采集系统设计及实现

4.1 任务需求分析

4.2 系统设计

4.3 硬件设计及实现

4.4 软件设计及实现

4.5 本章小结

第五章 星载双探针式电场探测仪数据采集系统测试及验证

5.1 测试项目

5.2 测试方法研究

5.3 测试结果、分析及验证

5.4 测试结果总结

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 对本论文的总结

6.2 对未来的展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢