[發明專利]一種平流層飛艇閥門作動狀態檢測方法

有效

• 申請號: 202110281229.7
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113158795B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 吳曉龍;張永棟;葉虎;姚璇;耿寶剛;盧都;王紫薇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63660部隊
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06T7/60;G06T7/73;G01M13/003
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王智紅

本發明公開了一種平流層飛艇閥門作動狀態檢測系統及方法，屬于平流層飛艇設備測試領域。包括如下步驟，統計不同類型閥門的數量，記錄視頻采集攝像機的相關參數；將相同類型的閥門統一布設；分功能考核測試階段和長時工作可靠性測試階段對傾角式閥門和推拉式閥門進行測試和數據記錄。本發明采用非接觸測量的方式，可應用于閥門功能考核測試階段，以及長時工作可靠性測試階段，并且對于不同型號的閥門作動性能測試具有通適性，實現了閥門作動狀態的自動化、無人值守測試，測試準確率高。

技術領域

本發明涉及平流層飛艇設備測試技術領域，具體涉及一種平流層飛艇閥門作動狀態檢測方法。

背景技術

平流層飛艇由于飛行高度處低密度大氣環境的原因，飛艇體型巨大，而其中副氣囊占比一般在90％以上，且在結構形式上不同于中低空飛艇的單個或兩個副氣囊形式，而是采用多氣囊或特殊結構。平流層飛艇閥門布設于氣囊之上，主要用于氦氣和空氣的排放充入以實現主氣囊和副氣囊的壓力控制，進而實現飛艇的上升和下降控制。

平流層飛艇閥門結構類型主要分為兩種：傾角式開合閥門和推拉式開合閥門。當前針對平流層飛艇閥門作動狀態的測試分為兩個階段，一個是功能考核測試階段，此階段測試工作為針對逐個閥門開展作動狀態測試；另一個是長時工作可靠性測試階段，此階段用以模擬飛艇長航時飛行過程中，囊體相應閥門作動狀態測試。測試方法主要是通過采用閥門電機信號結合人眼觀察的判定方式。閥門電機信號主要是通過閥門機械作動裝置中電機旋轉的行程開關或者是在閥門處外加距離/角度傳感器來產生。

上述平流層飛艇閥門作動狀態的測試方法主要存在以下不足：

1、行程開關機械結構本身的誤差，如齒輪旋轉間隙，以及安裝過程誤差，導致電機旋轉角度與閥門開合狀態的不對應，存在閥門電機旋轉到位而閥門實際未到位的情況；

2、距離/角度傳感器傳感器通常采用接觸式安裝方式，粘貼于被試件表面，易影響作動測試結果，并且傳感器自身的信號傳輸線纜布設大大增加了測試工作量，而且極易由于傳輸線間的連接問題引入測試誤差，甚至造成測試失??；

3、人眼判別過分依靠經驗，標準性差且過程需要耗費大量的精力；在閥門的長時工作可靠性測試階段，測試試驗周期長，閥門數量眾多，人眼判別的方式已不可勝任測試任務需要；

4、現有技術中的測試方式只是解決了閥門開合的判斷問題，但是開合的程度尚未精確給出，閥門作動狀態評估困難，難以為飛行決策提供數據支撐。

發明內容

本發明的目的是提供一種平流層飛艇閥門作動狀態檢測方法及檢測系統，解決現有技術中平流層飛艇閥門狀態測試中由于行程開關機械結構本身的誤差導致的測試不準，檢測閥門眾多人為無法勝任效率精準度有限，傳感器布設測試工作量倍增以及閥門開合度無法精確測量作動狀態評估困難的技術問題。

為達到上述目的解決上述技術問題，本發明提供了一種平流層飛艇閥門作動狀態檢測方法，包括如下步驟：

S1、統計不同類型閥門的數量

將傾角式開合閥門的數量記為m，推拉式開合閥門的數量記為n，分別記錄兩種類型閥門單次開合時間t，單位：秒；

S2、記錄視頻采集攝像機的相關參數即最大拍攝廣角范圍和成像像素，并將最大拍攝廣角范圍記為β；

S3、將相同類型的閥門統一布設

將相同類型的閥門以視頻采集攝像機為圓心，布設于半徑為R的圓弧上，各閥門與圓心的連線夾角均為α，則各參數之間的關系如下式所示：

α＝β/m(傾角式開合閥門)

α＝β/n(推拉式開合閥門)

S4、功能考核測試階段