[發(fā)明專利]一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110882160.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113779691A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊婷;黃家驥;冀巍;王保眾;程嘉楠;張成飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙航天動(dòng)力機(jī)械測(cè)試所
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法。步驟為：1）讀數(shù)據(jù)，打開(kāi)文件讀取需要處理的原始數(shù)據(jù)，包括控制信號(hào)、反饋信號(hào)、擺角信號(hào)及壓差信號(hào)，提取出壓差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；2）力矩計(jì)算，在菜單列表選擇相應(yīng)型號(hào)，點(diǎn)擊計(jì)算即可顯示力矩最大值及對(duì)應(yīng)時(shí)間，同時(shí)生成“原始?”及“計(jì)算后?”數(shù)據(jù)文件；3）繪制曲線，通過(guò)繪制曲線可以直觀反映指令信號(hào)、反饋信號(hào)、擺角信號(hào)及力矩信號(hào)的趨勢(shì)，并找出該區(qū)域最大值及對(duì)應(yīng)時(shí)間，方便技術(shù)人員做進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)最大力矩快判，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理效率，規(guī)避人工計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，保證試驗(yàn)結(jié)果可靠，大大縮短了試驗(yàn)結(jié)果處理周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法。

背景技術(shù)

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)過(guò)程中，噴管力矩的大小會(huì)對(duì)推力向量控制產(chǎn)生重要影響，是擺動(dòng)試驗(yàn)的主要測(cè)試項(xiàng)目，是表征噴管性能的重要指標(biāo)。對(duì)于定型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)而言，進(jìn)行地面試驗(yàn)后快速準(zhǔn)確的給出發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，可以直觀反映噴管擺動(dòng)過(guò)程中各項(xiàng)性能，也為試驗(yàn)成功與否提供數(shù)據(jù)支撐。因此，實(shí)現(xiàn)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算及最大力矩快判具有重要意義。

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力向量控制系統(tǒng)是導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它的作用是根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，控制噴管的擺角，改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴焰的排出方向，產(chǎn)生側(cè)向控制力矩, 控制飛行器的穩(wěn)定性與飛行姿態(tài), 以保證飛行器按規(guī)定彈道飛行或作必要機(jī)動(dòng)飛行的機(jī)械動(dòng)力裝置。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩是判斷飛行器的穩(wěn)定性與飛行姿態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，是表征噴管性能的重要指標(biāo)。

目前我們沒(méi)有固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法相關(guān)的功能模塊，每次噴管擺動(dòng)試驗(yàn)后，需要先從測(cè)控系統(tǒng)中導(dǎo)出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，再采用傳統(tǒng)的辦公軟件Excel輸入公式計(jì)算，由于數(shù)據(jù)量大，Excel存在不能完全顯示且計(jì)算速度慢等缺點(diǎn)；其次，試驗(yàn)人員需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)區(qū)分，期間會(huì)做大量重復(fù)性工作，極其費(fèi)時(shí)繁瑣且易出錯(cuò)，使得計(jì)算過(guò)程不夠靈活；另外，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，需要找到點(diǎn)火啟動(dòng)信號(hào)作為零信號(hào)，由于沒(méi)有統(tǒng)一的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，增加了人為不確定因素，影響數(shù)據(jù)結(jié)果的一致性，并且無(wú)法繪制曲線，不能直觀反映整體噴管擺動(dòng)趨勢(shì)，造成設(shè)計(jì)上的盲點(diǎn)。因此，針對(duì)解決上述問(wèn)題，現(xiàn)迫切需要引入噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算功能模塊來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)力矩計(jì)算中的諸多不足，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理效率，規(guī)避人工計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，保證試驗(yàn)結(jié)果可靠。

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩計(jì)算業(yè)內(nèi)目前還采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，即需要經(jīng)歷，試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，找到點(diǎn)火啟動(dòng)零點(diǎn)并手動(dòng)刪除點(diǎn)火啟動(dòng)之前數(shù)據(jù)，兩個(gè)象限數(shù)據(jù)手動(dòng)分列，輸入公式計(jì)算力矩?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)查找替換功能找出最大力矩及對(duì)應(yīng)時(shí)間。對(duì)于個(gè)別試驗(yàn)型號(hào)要求篩選某一時(shí)間段最大力矩時(shí)，需要手動(dòng)選中時(shí)間起點(diǎn)和時(shí)間終點(diǎn)值后，再利用查找替換功能找出最大力矩及對(duì)應(yīng)時(shí)間。這種方法不僅效率低且易出錯(cuò)，同時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員的不同，對(duì)于沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間零點(diǎn)定義，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不一致性，增加了許多不確定因素，使得試驗(yàn)結(jié)果可靠性下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明提供一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法，以解決固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)噴管擺動(dòng)力矩計(jì)算方法所帶來(lái)的數(shù)據(jù)處理周期長(zhǎng)、效率低下、人為不確定因素多、試驗(yàn)可靠性低等諸多缺陷。

為解決技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明采用的技術(shù)方案

一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擺動(dòng)力矩查找計(jì)算方法，具體步驟如下：

1）異構(gòu)數(shù)據(jù)特征信號(hào)的快速提取技術(shù)，打開(kāi)目標(biāo)文件將表頭讀出，以空格的形式將表頭所代表的意義隔開(kāi)，通過(guò)計(jì)數(shù)的方式獲得文本列數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)查找目標(biāo)文件包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容，采用自定義的方式將數(shù)據(jù)文件按列保存，以便后續(xù)計(jì)算調(diào)用使用；

2）點(diǎn)火啟動(dòng)信號(hào)的快速查找，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)采集信號(hào)，直到點(diǎn)火結(jié)束后停止信號(hào)采集，因此數(shù)據(jù)文件中除了包含點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)噴管擺動(dòng)的數(shù)據(jù)外，還包括點(diǎn)火前和點(diǎn)火后系統(tǒng)停止采集信號(hào)前的數(shù)據(jù)，因此快速準(zhǔn)確查找點(diǎn)火啟動(dòng)信號(hào)，丟棄無(wú)用數(shù)據(jù)至關(guān)重要；