王 亮，耿 海，田粉霞，馮瑋瑋，王祥龍，王國(guó)昱

（蘭州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000）

0 引言

為了減輕衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量、提高衛(wèi)星承載能力、延長(zhǎng)衛(wèi)星工作壽命，必須采用先進(jìn)的電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星全壽命周期內(nèi)的南北位保和傾角調(diào)整，必要時(shí)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的軌道機(jī)動(dòng)[1-4]。蘭州空間技術(shù)物理研究所研制的千瓦級(jí)離子電推進(jìn)系統(tǒng)，以成熟度較高的LIPS-200離子推力器為核心，成為高軌任務(wù)首選。該電推進(jìn)系統(tǒng)已在我國(guó)DFH-3B平臺(tái)、DFH-4E平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證和工程應(yīng)用[5-7]，性能及穩(wěn)定性滿足要求。

本文首先介紹LIPS-200離子電推進(jìn)子系統(tǒng)的組成構(gòu)架設(shè)計(jì)。本著系統(tǒng)最優(yōu)的原則，將電單機(jī)設(shè)計(jì)為一體化的電源處理與控制單元（PPCU），集成子系統(tǒng)內(nèi)部所有供電、控制、切換以及遙測(cè)遙控功能，簡(jiǎn)化接口復(fù)雜性及線纜數(shù)量。該單機(jī)是目前本所最大的PPCU產(chǎn)品。其次，介紹系統(tǒng)初樣設(shè)計(jì)，包括通常的功能性能設(shè)計(jì)，以及雙發(fā)點(diǎn)火、推力閉環(huán)、降功率、故障檢測(cè)隔離恢復(fù)（FDIR）等特有功能設(shè)計(jì)。再對(duì)子系統(tǒng)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，包括力熱環(huán)境適應(yīng)性，并針對(duì)電推進(jìn)應(yīng)用對(duì)衛(wèi)星引入的額外兼容性風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)專項(xiàng)試驗(yàn)重點(diǎn)驗(yàn)證EMC和羽流的影響。最后，通過(guò)系統(tǒng)聯(lián)試驗(yàn)證系統(tǒng)性能、匹配性以及自主控制能力，包括系統(tǒng)自主工作、單步工作、故障檢測(cè)和處理等。

1 子系統(tǒng)組成構(gòu)架設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)任務(wù)需求

離子電推進(jìn)子系統(tǒng)的主要任務(wù)和功能為：

（1）位置保持。衛(wèi)星在軌期間，2臺(tái)離子推力器同時(shí)工作，完成衛(wèi)星的8年南北位置保持任務(wù)，一軌一次，一次不大于2 h，總時(shí)長(zhǎng)不大于5 840 h。

（2）傾角調(diào)整。在升交點(diǎn)或降交點(diǎn)調(diào)整衛(wèi)星傾角，2臺(tái)離子推力器同時(shí)工作，總時(shí)長(zhǎng)不大于2 100 h。

工作期間，由星上綜合電子系統(tǒng)提供100 V母線，由姿軌控計(jì)算機(jī)AOCC控制PPCU通斷電。PPCU接受系統(tǒng)開關(guān)機(jī)指令后，自主按照程序流程完成對(duì)FCM閥門、熱節(jié)流器溫度閉環(huán)及推力器各路供電的控制、故障判斷和處理等，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的推力輸出。

1.2 硬件組成及功能

離子電推進(jìn)系統(tǒng)由2臺(tái)LIPS-200離子推力器（LIPS-200A、LIPS-200B）、1臺(tái)電源處理與控制單元（PPCU）、2臺(tái)流量調(diào)節(jié)模塊（FCM）和1套管路線纜總裝件構(gòu)成，系統(tǒng)組成如圖1所示。

（1）離子推力器功能。在貯供單元和電源處理單元供氣、供電配合下，將進(jìn)入推力器的推進(jìn)工質(zhì)（氙氣）電離，并利用電場(chǎng)加速產(chǎn)生推力。

（2）PPCU功能。實(shí)現(xiàn)了控制單機(jī)、供電單機(jī)和切換單機(jī)集成化、最優(yōu)小型化設(shè)計(jì)，融合三類單機(jī)功能于一體，包括將100 V母線轉(zhuǎn)換為離子推力器所需的9路供電、系統(tǒng)控制與通信、供電切換等功能。

（3）FCM功能。FCM是貯供子系統(tǒng)的一部分，可以控制離子推力器所需三路供氣的流量。

PPCU將DICM、PPM、TSU、FCC集成為一體，簡(jiǎn)化接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。特別通過(guò)FDIR設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)層面，明確了不同故障模式的處理策略，形成了初步設(shè)計(jì)規(guī)范。對(duì)于常規(guī)閾值故障，由軟件承擔(dān)故障處理，比如陽(yáng)極電壓超限等；對(duì)于必須快速響應(yīng)的故障，則由PPCU硬件承擔(dān)，如中和器熄弧保護(hù)（≤6 ms）等；還有一類故障需要硬件和軟件共同介入，比如打火保護(hù)等。

圖1 離子電推進(jìn)系統(tǒng)組成框圖Fig.1 The block diagram of ion electric propulsion system

1.3 軟件組成

PPCU內(nèi)部的DICM作為離子推力器系統(tǒng)的控制中心，配置有1個(gè)軟件配置項(xiàng)（80C32 CPU），2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）配置項(xiàng)，分別為驅(qū)動(dòng)FPGA和采集FPGA，負(fù)責(zé)完成離子電推進(jìn)系統(tǒng)開關(guān)機(jī)指令的接收，對(duì)2臺(tái)離子推力器供電、供氣的綜合控制，狀態(tài)監(jiān)測(cè)，在軌自主完成電推進(jìn)系統(tǒng)點(diǎn)火工作、關(guān)機(jī)、故障判斷和應(yīng)急處理。由主控軟件實(shí)時(shí)判斷系統(tǒng)的點(diǎn)火進(jìn)展情況并進(jìn)行故障處理，比如閾值上下限和放電室熄弧關(guān)機(jī)；無(wú)須實(shí)時(shí)判斷的故障處理由FDIR軟件完成，比如燒蝕和大電流點(diǎn)火等。離子電推進(jìn)系統(tǒng)軟件組成如圖2所示。

圖2 離子電推進(jìn)系統(tǒng)軟件組成框圖Fig.2 The software block diagram of ion electric propulsion system

2 子系統(tǒng)初樣設(shè)計(jì)

2.1 子系統(tǒng)主要性能參數(shù)

子系統(tǒng)主要性能參數(shù)如表1所列。

表1 離子電推進(jìn)子系統(tǒng)主要性能參數(shù)Tab.1 The major characteristic parameters of ion electric propulsion system

2.2 系統(tǒng)工作模式

子系統(tǒng)工作模式由待機(jī)模式、氣路預(yù)處理模式、陰極和中和器預(yù)處理模式、放電室預(yù)處理模式、柵極預(yù)處理模式、單步運(yùn)行模式和自主運(yùn)行模式組成。當(dāng)PPCU主控軟件接收到電推進(jìn)控制器從1553B總線發(fā)送的工作模式切換指令時(shí)，依據(jù)指令內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)工作模式進(jìn)行切換，工作模式轉(zhuǎn)換圖如圖3所示。

圖3 子系統(tǒng)工作模式轉(zhuǎn)換圖Fig.3 The diagram of subsystem works mode transition

待機(jī)模式是離子電推進(jìn)子系統(tǒng)工作的起點(diǎn)，該模式下系統(tǒng)響應(yīng)切換類指令及設(shè)置類指令，進(jìn)行模式切換及系統(tǒng)設(shè)置，上傳遙測(cè)數(shù)據(jù)至上位機(jī)。目前，離子電推進(jìn)系統(tǒng)最小遙控指令集已形成規(guī)范，包括設(shè)置類指令25條，注數(shù)類指令22條，形成了蘭州空間技術(shù)物理研究所離子電推進(jìn)系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)范本。

為了滿足離子電推進(jìn)子系統(tǒng)點(diǎn)火過(guò)程的加電順序及時(shí)間要求，PPCU的各路供電及驅(qū)動(dòng)模塊須滿足一定的時(shí)序關(guān)系。圖4是在正常加電情況下PPCU加電時(shí)序圖。

圖4 PPCU加電時(shí)序圖Fig.4 The operation sequence diagrams of PPCU

2.3 FDIR設(shè)計(jì)

長(zhǎng)時(shí)間自主運(yùn)行是電推進(jìn)系統(tǒng)工作特點(diǎn)，因而，F(xiàn)DIR設(shè)計(jì)成為電推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。基于對(duì)系統(tǒng)的深入理解及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。將故障處理功能分解到硬件、主控軟件、FDIR軟件三個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)了故障冗余與恢復(fù)最優(yōu)分配。監(jiān)測(cè)相應(yīng)的參數(shù)來(lái)完成故障檢測(cè)，產(chǎn)生相應(yīng)的FDIR報(bào)警，并由指令序列恢復(fù)相應(yīng)的故障，從而達(dá)到對(duì)星上故障自主、實(shí)時(shí)處理的目的。離子電推進(jìn)子系統(tǒng)FDIR功能如表2所列。

2.4 離子推力器設(shè)計(jì)

離子推力器產(chǎn)品設(shè)計(jì)完全繼承AP-6D型號(hào)產(chǎn)品，僅對(duì)安裝接口做適應(yīng)性更改。該產(chǎn)品已經(jīng)過(guò)14 649 h/7 171次開關(guān)機(jī)地面試驗(yàn)[8]，滿足累計(jì)工作8 000 h，開關(guān)機(jī)次數(shù)大于4 000次的需求。

離子推力器主要由陰極、放電室、柵極組件、氣路電絕緣器、中和器、工質(zhì)氣路、外殼組成，其外形如圖5所示。離子推力器的關(guān)鍵部組件的設(shè)計(jì)方案如下：

（1）放電室

放電室為柱形磁鐵環(huán)尖磁場(chǎng)，直、錐雙陽(yáng)極帶中間屏極。該放電室中原初電子的主要電離區(qū)域集中在陽(yáng)極筒表面邊沿，并通過(guò)徑向磁場(chǎng)來(lái)約束出口區(qū)域的徑向電位分布，加強(qiáng)正離子向出口徑向邊緣的擴(kuò)散，以此改善束流均勻性，提高柵極壽命；強(qiáng)化邊沿區(qū)域的電離效率，減少雙荷離子及其濺射影響；降低對(duì)磁鐵的溫度性能和抗衰減性能的要求[9-10]。

表2 FDIR功能列表Tab.2 The feature list of FDIR

圖5 推力器外形圖Fig.5 The appearance of ion thruster

（2）陰極和中和器

中和器采用技術(shù)成熟的六硼化鑭發(fā)射體作為空心陰極。與其他發(fā)射體材料相比，六硼化鑭的主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)射電流密度高、抗離子轟擊能力強(qiáng)、抗中毒能力強(qiáng)，在推力器儲(chǔ)存、運(yùn)輸及與航天器聯(lián)合測(cè)試暴露大氣時(shí)不會(huì)中毒，可以長(zhǎng)期在空氣中存放[11]。

（3）柵極組件

柵極組件用于支撐環(huán)凸面鉬柵極和雙柵離子光學(xué)系統(tǒng)，質(zhì)量和可靠性滿足指標(biāo)要求[12]。

（4）氣路電絕緣器

氣路電絕緣器依靠多層金屬網(wǎng)分電壓抑制氣體放電。該絕緣器利用電勢(shì)疊加的原理，將高電壓進(jìn)行分割實(shí)現(xiàn)絕緣，即在兩極間插入一系列的電極，使各電極間的電壓之和等于所加高壓，并且各極間電壓都低于氣體擊穿所需要的最低電壓。從而將高壓絕緣問題轉(zhuǎn)化為低壓絕緣問題[13]。

推力器額定性能（100%）參數(shù)及降功率性能（80%、60%）參數(shù)如表3所列。

2.5 電源處理與控制單元設(shè)計(jì)

為滿足可靠性備份和重量參數(shù)最優(yōu)等需求，子系統(tǒng)只配置1臺(tái)電源處理與控制單元（PPCU），同時(shí)為2臺(tái)推力器供電。PPCU采用一體化設(shè)計(jì)，集供電、控制、通訊功能于一體。PPCU的總體電路主要包括五部分：母線開關(guān)控制、數(shù)字接口與控制、供電模塊、流量控制和對(duì)外接口模塊，總輸出功率約為2 000 W，考慮備份冗余功能和系統(tǒng)可靠性，配置方案如圖6所示。正常工作時(shí)，PPM-A與PPM-C分別為推力器1、2供電，如果PPM-A或PPM-C中任意1臺(tái)出現(xiàn)故障，則以PPM-B為相應(yīng)推力器供電。DICM、FCU均采用冷態(tài)主備份方案。

表3 離子推力器主要性能參數(shù)及額定值Tab.3 Main performance parameters and rated value of ion thruster

（1）母線開關(guān)控制

母線開關(guān)包括母線安全開關(guān)和控制開關(guān)電路，可以控制PPCU加斷電。由于輸入總功率需求達(dá)2 370 W，輸入電流達(dá)24 A，對(duì)消浪涌電路和濾波電路要求較高，必須利用金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）的緩慢導(dǎo)通來(lái)抑制母線的輸入電流浪涌，MOSFET同時(shí)作為PPCU的母線接通與關(guān)斷的控制開關(guān)。

（2）供電模塊

供電模塊由3個(gè)功能特性完全相同的電源處理模塊（PPM）組成，以避免出現(xiàn)故障單點(diǎn)。單個(gè)PPM包括功能完備的屏柵、加速柵電源和多路穩(wěn)流源及點(diǎn)火電源，滿足1臺(tái)推力器的供電需求。每臺(tái)推力器所需電源為9路，供電連接關(guān)系如圖7所示。屏柵電源模塊采用諧振電路全橋變換器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效率、輕量化的目標(biāo)。DC/AC多路穩(wěn)流可通過(guò)功率碼連續(xù)調(diào)節(jié)，束流閉環(huán)通過(guò)調(diào)節(jié)陽(yáng)極電流實(shí)現(xiàn)。

（3）數(shù)字接口與控制

數(shù)字接口與控制配置2個(gè)功能特性完全相同的DICM模塊實(shí)現(xiàn)冷備份功能，并通過(guò)2條1553B總線與電推進(jìn)控制器進(jìn)行通信。如果DICM-A模塊失效，通過(guò)OC開關(guān)控制指令，用備份DICM-B模塊控制PPCU內(nèi)部各功率模塊、切換繼電器（TSU）和流量調(diào)節(jié)模塊（FCU）。采用3D疊層封裝MRAM存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及讀取功能。

圖6 PPCU組成框圖Fig.6 The block diagram of PPCU

圖7 PPM各路電源與推力器供電連接關(guān)系Fig.7 The connection relationship of PPM circuits

（4）流量控制

流量控制主要負(fù)責(zé)為推力器流量模塊供電、提供閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)、對(duì)熱節(jié)流器溫度進(jìn)行閉環(huán)控制，并采集各種遙測(cè)信號(hào)。

（5）對(duì)外接口模塊

對(duì)外接口模塊主要完成每個(gè)PPM輸出線的對(duì)接、PPM的切換以及最終向推力器的輸出，共使用16只高壓繼電器完成備份PPM-B的供電切換功能，模塊的高壓部分必須進(jìn)行灌封處理。

采用隔框式設(shè)計(jì)對(duì)PPCU進(jìn)行電磁干擾屏蔽，產(chǎn)品外形圖及主要性能參數(shù)如圖8所示和表4所列。

圖8 PPCU外形圖Fig.8 The PPCU’s outside drawing

表4 PPCU主要性能參數(shù)Tab.4 Main performance parameters of PPCU

2.6 流量調(diào)節(jié)模塊

流量調(diào)節(jié)模塊由2個(gè)自鎖閥、3個(gè)熱節(jié)流器、1個(gè)測(cè)量及控制信號(hào)電連接器和管路等組成，各零部件與管路全部采用管焊連接。自鎖閥為流量調(diào)節(jié)模塊入口，輸出推力器所需的流量，其作用為開啟與關(guān)閉整個(gè)流量調(diào)節(jié)模塊；熱節(jié)流器用于控制推進(jìn)劑的流量，通過(guò)對(duì)熱節(jié)流器線圈通電，使熱節(jié)流器的溫度達(dá)到工作溫度，實(shí)現(xiàn)氙氣流量的控制。流量調(diào)節(jié)模塊原理組成框圖如圖9所示。性能參數(shù)如表5所列。

圖9 FCM結(jié)構(gòu)及原理圖Fig.9 The structure and schematic diagram fo FCM

表5 FCM主要性能參數(shù)Tab.5 Main performance parameters of FCM

3 可靠性驗(yàn)證

3.1 力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)

為了驗(yàn)證力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)離子推力器、PPCU、FCM三臺(tái)單機(jī)分別進(jìn)行了鑒定級(jí)抗力學(xué)試驗(yàn)考核，包括正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、沖擊、加速度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)后各單機(jī)結(jié)構(gòu)均無(wú)異常，推力器特征阻值測(cè)試正常，試驗(yàn)前后子系統(tǒng)點(diǎn)火電氣參數(shù)一致。

3.2 熱環(huán)境試驗(yàn)

離子電推進(jìn)子系統(tǒng)各單機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)匯總情況如表6所列，熱環(huán)境適應(yīng)性滿足設(shè)計(jì)要求。

表6 各單機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目匯總Tab.6 The summary sheet of single machine thermal environment tests

3.3 EMC專項(xiàng)試驗(yàn)

開展了推力器和PPCU的聯(lián)合EMC試驗(yàn)，包括電場(chǎng)輻射發(fā)射（RE102）測(cè)試、瞬態(tài)電場(chǎng)輻射發(fā)射測(cè)試以及電源線尖峰信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)射（CE107）測(cè)試。結(jié)果表明，離子電推進(jìn)系統(tǒng)電磁兼容性良好，大多數(shù)頻段滿足整星EMC要求，未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)頻段，超標(biāo)頻段在1 GHz以下，不影響整星通信載荷在L頻段、C頻段、Ku頻段以及Ka頻段的正常工作。圖10給出部分EMC測(cè)試曲線，（a）為輻射發(fā)射RE102測(cè)試（0.01～30 MHz）；（b）為輻射發(fā)射RE102測(cè)試（200～1 000 MHz）；（c）為瞬態(tài)頻域測(cè)試（20～200 MHz）。圖中的縱坐標(biāo)進(jìn)行了歸一化處理。

圖10 PPCU+推力器EMC測(cè)試曲線Fig.10 The EMC test curve of PPCU and thruster

3.4 羽流專項(xiàng)試驗(yàn)

采用單Faraday探針測(cè)量離子推力器羽流場(chǎng)束電流密度分布，通過(guò)三維移動(dòng)機(jī)構(gòu)在近場(chǎng)（0～1 m）區(qū)域移動(dòng)得到一系列束流密度分布曲線，如圖11所示。圖12為Faraday探針分別在4組X坐標(biāo)下沿Y軸移動(dòng)得到的束電流密度分布曲線；圖13為Faraday探針分別在5組X坐標(biāo)下沿Z軸移動(dòng)得到的束電流密度分布曲線。利用不同X坐標(biāo)下的束流密度曲線可以計(jì)算得到該X坐標(biāo)下的發(fā)散角，通過(guò)相同X坐標(biāo)下束流峰值的[Y，Z]坐標(biāo)可以計(jì)算得到推力偏角。

圖11 推力器羽流測(cè)量坐標(biāo)Fig.11 Thruster plume measurement coordinates

圖12 不同X坐標(biāo)沿Y軸束流密度分布Fig.12 Beam density distribution along Y axis in different X coordinates

圖13 不同X坐標(biāo)沿Z軸束流密度分布Fig.13 Beam density distribution along Z axis in different X coordinates

測(cè)試計(jì)算表明，LIPS-200離子推力器發(fā)散角（90%束流）全角為28.98°～29.1°，推力偏角為0.86°～0.96°，發(fā)散角和偏角在近場(chǎng)區(qū)域內(nèi)對(duì)X距離變化不敏感，均滿足要求。

4 子系統(tǒng)聯(lián)試

系統(tǒng)聯(lián)試遵循先易后難，先局部后整體的原則分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段桌面聯(lián)試，測(cè)試軟硬件匹配性，重點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)定義、軟件功能、硬件響應(yīng)等；第二階段真實(shí)推力器短期點(diǎn)火，僅將推力器置于真空環(huán)境下，重點(diǎn)測(cè)試性能參數(shù)的實(shí)現(xiàn)性；第三階段可靠性測(cè)試，將全系統(tǒng)置于真空環(huán)境下，重點(diǎn)測(cè)試?yán)阅?，以及長(zhǎng)時(shí)間性能波動(dòng)。試驗(yàn)流程如圖14所示。

圖14 子系統(tǒng)聯(lián)試流程圖Fig.14 The flow chart of subsystem united test

4.1 聯(lián)試狀態(tài)

子系統(tǒng)各單機(jī)連接關(guān)系如圖15所示。試驗(yàn)在TS-7設(shè)備中進(jìn)行，主要進(jìn)行千瓦級(jí)推力器的長(zhǎng)壽命考核試驗(yàn)及系統(tǒng)可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)，圖16為吊裝在TS-7設(shè)備內(nèi)準(zhǔn)備進(jìn)行雙發(fā)點(diǎn)火的兩臺(tái)推力器，設(shè)備主要性能如表7所列。

圖15 子系統(tǒng)聯(lián)試連接狀態(tài)Fig.15 The connection status of subsystem united test

圖16 吊裝在TS-7設(shè)備內(nèi)準(zhǔn)備進(jìn)行雙發(fā)點(diǎn)火的兩臺(tái)推力器Fig.16 Two thrusters are hoisted into the TS-7 facility for a couple ignition

表7 TS-7主要性能參數(shù)Tab.7 Main performance parameters of the TS-7 vacuum equipment

4.2 主要聯(lián)試結(jié)果

對(duì)兩臺(tái)推力器分別選擇不同的PPM供電，完成100%、80%、60%功率模式聯(lián)試性能測(cè)試。圖17顯示不同功率模式下的屏柵電壓與屏柵電流曲線，該參數(shù)直接反映推力大小。從圖17可以看出，100%功率模式下工作5 h無(wú)束流閃爍，80%模式下工作2 h中發(fā)生1次束流閃爍，60%模式下工作2 h中發(fā)生1次束流閃爍，子系統(tǒng)性能滿足要求，工作穩(wěn)定。

圖17 不同模式下不同時(shí)間的屏柵電壓和屏柵電流值Fig.17 Screen-grid voltage and current in different power mode at different time

5 結(jié)論

通過(guò)千瓦級(jí)離子電推進(jìn)子系統(tǒng)初樣設(shè)計(jì)及驗(yàn)證，完成了系統(tǒng)構(gòu)型最優(yōu)化分解，實(shí)現(xiàn)了所有功能和性能指標(biāo)，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了雙發(fā)點(diǎn)火、推力閉環(huán)控制、降功率工作等特色功能，提升了系統(tǒng)易用性。在FDIR設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)梳理了8項(xiàng)典型故障處理功能，并按工程實(shí)際分為3類，提高了電推進(jìn)系統(tǒng)完成任務(wù)的能力及規(guī)范性。

通過(guò)該子系統(tǒng)研制，在系統(tǒng)構(gòu)架優(yōu)化，軟硬件設(shè)計(jì)規(guī)范，系統(tǒng)驗(yàn)證流程等方面積累了經(jīng)驗(yàn)。后續(xù)，還須加強(qiáng)對(duì)離子推力器系統(tǒng)的易用性、自主運(yùn)行管理技術(shù)、空間長(zhǎng)期工作性能衰退以及與航天器的相容性的研究和積累，進(jìn)一步提升系統(tǒng)產(chǎn)品可靠性、易用性及成熟度。