一种系留气球副气囊体积在线检测系统及方法

文档序号:25535127发布日期:2021-06-18 20:28来源:国知局
一种系留气球副气囊体积在线检测系统及方法

本发明涉及智能体积检测技术领域,具体涉及一种系留气球副气囊体积在线检测系统及方法。



背景技术:

系留气球在飞行过程中,为了保持球体的流线外形,系留气球囊体内部的压差必须保持在一定的安全范围内,一般通过调节副气囊体积来实现。进一步的,通过调节副气囊内部的气体体积来实现。系留气球副气囊的囊体容积是有限的,不可能无限的排出或吹入气体,因此掌握系留气球副气囊体积对于飞行的安全十分重要。

现有方案中,系留气球副气囊体积通过激光测距仪测量副气囊内部球膜的相对高度来间接获取,该方法存在诸多问题,比如:需要增加激光测距仪设备及附属的电缆及接口模块,增加了平台自重,同时激光测距仪在飞行过程中自身的可靠性也存在一些不确定因素;需要在球膜上开窗,让激光束穿透以完成测量过程,球膜开窗破坏了球膜的完整结构,降低了球膜的强度,带来一定的隐患;另外,激光测距仪多为单点布置,尤其对于大型系留气球,其所测得的副气囊高度点未必是副气囊球膜最高点,这与估算模型的要求不相符,给结果带来较大误差。因此,为了科学严谨地解决上述问题,研发一种利用无需破坏球膜结构,能够在线准确检测系留气球副气囊体积的方法成为了亟待解决的问题。



技术实现要素:

为此,本发明提供一种系留气球副气囊体积在线检测系统,以解决现有技术中气囊体积检测系统成本较高,操作过程繁琐,导致无法满足实际使用需求的问题。

本发明提供一种系留气球副气囊体积在线检测系统,包括:进气单元、排气单元以及数据处理单元;其中,

所述进气单元,用于向系留气球副气囊中吹入气体,并生成相应的进气时间数据;

所述排气单元,用于从系留气球副气囊中排出气体,并生成相应的排气时间数据;

所述数据处理单元,用于获取系留气球副气囊对应的差压数据、绝压数据、温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据,并进行相应的分析处理,得出系留气球副气囊内部气体体积数据;根据所述系留气球副气囊内部气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

进一步的,所述的系留气球副气囊体积在线检测系统,其特征在于,还包括:差压检测单元、绝压检测单元、温度检测单元;所述数据处理单元与所述差压检测单元、所述绝压检测单元、所述温度检测单元、所述进气单元以及所述排气单元相连接;其中,

所述差压检测单元,用于检测系留气球副气囊的内外压差,生成相应的所述差压数据;

所述绝压检测单元,用于检测系留气球飞行环境的大气压,生成相应的所述绝压数据;

所述温度检测单元,用于检测系留气球飞行环境的大气温度,生成相应的所述温度数据。

进一步的,所述数据处理单元,具体用于根据所述进气单元中进气执行机构对应的第一流量时间曲线和所述进气时间数据,确定进气过程中进入到系留气球副气囊内部的气体体积数;其中,所述第一流量时间曲线与系留气球飞行环境的大气压、系留气球飞行环境的大气温度以及系留气球副气囊的内外压差相对应。

进一步的,所述数据处理单元,具体用于根据所述排气单元的排气执行机构对应的第二流量时间曲线和所述排气时间数据,确定排气过程中从系留气球副气囊内部排出的气体体积数;其中,所述第二流量时间曲线与系留气球飞行环境的大气压、系留气球飞行环境的大气温度以及系留气球副气囊的内外压差相对应。

进一步的,所述数据处理单元,用于按照预设的采样间隔周期获取所述差压数据、所述绝压数据、所述温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据,并进行相应的分析处理。

进一步的,所述数据处理单元,还用于初次完成系留气球副气囊充气后,通过所述进气单元对应的充气流量计获取系留气球副气囊内部的初始气体体积数。

进一步的,所述数据处理单元,用于根据预设的目标体积算法对所述差压数据、所述绝压数据、所述温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据进行相应的分析处理。

本发明提供一种系留气球副气囊体积在线检测方法,包括:

在第一目标工控下,触发预设的进气执行机构向系留气球副气囊中吹入气体;根据所述进气执行机构的第一流量时间曲线和相应的进气时间数据,确定进入系留气球副气囊内部的气体体积数;

在第二目标工控下,触发预设的排气执行机构从系留气球副气囊中排出气体;根据所述排气执行机构的第二流量时间曲线和相应排气时间数据,确定从系留气球副气囊内部排出的气体体积数;

根据初始气体体积数、进入系留气球副气囊内部的气体体积数、从系留气球副气囊内部排出的气体体积数,确定目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据;

根据所述目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

进一步的,所述的系留气球副气囊体积在线检测方法,还包括:在初次完成系留气球副气囊充气后,通过预设的充气流量计获取系留气球副气囊内部的初始气体体积数。

进一步的,所述的系留气球副气囊体积在线检测方法,所述第一流量时间曲线表示进气流量和第一目标时间之间的对应关系;所述第二流量时间曲线表示排气流量和第二目标时间之间的对应关系。

采用本发明所述的系留气球副气囊体积在线检测系统,操作便捷,避免了破坏球膜结构,能够在线准确检测系留气球副气囊体积,提高测量方法的效率及可靠性,数据准确性高,实时性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种系留气球副气囊体积在线检测系统的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的现有方案中测量副气囊体积的示意图;

图3为本发明实施例提供的一种系留气球副气囊体积在线检测方法的流程示意图;

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面基于本发明所述的系留气球副气囊体积在线检测系统,对其实施例进行详细描述。如图1所示,其为本发明实施例提供的系留气球副气囊体积在线检测系统的组成结构示意图,具体实现过程包括以下部分:进气单元102、排气单元103、数据处理单元101、差压检测单元106、绝压检测单元105以及温度检测单元104。所述数据处理单元101与所述差压检测单元106、所述绝压检测单元105、所述温度检测单元104、所述进气单元102以及所述排气单元103相连接。

其中,所述差压检测单元106,用于检测系留气球副气囊的内外压差,生成相应的所述差压数据;所述绝压检测单元105,用于检测系留气球飞行环境的大气压,生成相应的所述绝压数据;所述温度检测单元104,用于检测系留气球飞行环境的大气温度,生成相应的所述温度数据;所述进气单元102,用于向系留气球副气囊中吹入气体,并生成相应的进气时间数据;所述排气单元103,用于从系留气球副气囊中排出气体,并生成相应的排气时间数据;所述数据处理单元101,用于获取系留气球副气囊对应的差压数据、绝压数据、温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据,并进行相应的分析处理,得出系留气球副气囊内部气体体积数据;根据所述系留气球副气囊内部气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

在本发明实施例中,所述数据处理单元101,具体用于按照预设的采样间隔周期获取所述差压数据、所述绝压数据、所述温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据,并根据预设的目标体积算法对所述差压数据、所述绝压数据、所述温度数据、所述进气时间数据以及所述排气时间数据进行相应的分析处理。

初次完成系留气球副气囊充气后,所述数据处理单元101用于通过所述进气单元102对应的充气流量计获取系留气球副气囊内部的初始气体体积数。所述数据处理单元101还用于根据进气单元102中进气执行机构对应的第一流量时间曲线和所述进气时间数据,确定进气过程中进入到系留气球副气囊内部的气体体积数。其中,所述第一流量时间曲线与系留气球飞行环境的大气压、系留气球飞行环境的大气温度以及系留气球副气囊的内外压差相对应。另外,所述数据处理单元101,具体用于根据所述排气单元103的排气执行机构对应的第二流量时间曲线和所述排气时间数据,确定排气过程中从系留气球副气囊内部排出的气体体积数。其中,所述第二流量时间曲线与系留气球飞行环境的大气压、系留气球飞行环境的大气温度以及系留气球副气囊的内外压差相对应。

在实际实施过程中,系留气球在完成系留气球副气囊充气后,可通过充气流量计可以准确获取副气囊内部的空气体积v0,在此之后,系留气球副气囊内的空气进排均通过进气机执行构或排气执行机构实现。在特定工况下触发了进气操作,数据处理单元获取进气单元的进气时间t,通过进气执行机构的第一流量时间曲线,计算出该次进气操作中进入系留气球副气囊内部的空气体积vi,其中,vi是和进气时间t,大气绝压p,系留气球副气囊差压dp,温度t相关的函数,即vi=f(t,p,dp,t)。同样的,在特定工况下触发了排气操作,数据处理单元可获取排气单元的排气时间t,通过排气执行机构的第二流量时间曲线,计算出该次排气操作中排出副气囊的空气体积vo。其中,vo是和排气时间t,大气绝压p,系留气球副气囊差压dp,温度t相关的函数,即vo=k(t,p,dp,t)。

因此,在目标时刻,系留气球副气囊内部的空气量v可通过如下公式计算得出,其中,n表示进气操作的累计次数,m表示排气操作的累计次数。

针对每个特定n(n=0,1,2,…)取值,vin值均不相同,同样的,针对每个特定m(m=0,1,2,…)取值,vom值均不相同。

更具体的,vin值可表示为其中δt表示数据采集单元的采样间隔,a表示在进气时间t中包含的采样次数。

同样的,vom值可表示为其中,δt表示数据处理单元的采样间隔;b表示在排气时间t中包含的采样次数。

数据处理单元根据预设的目标体积算法得出目标时刻的系留气球副气囊内空气的体积数,进一步得出系留气球副气囊体积数据,具体公式如下:

其中,该公式中所涉及的参数如上所述,在此不再重复赘述。

采用本发明实施例所述的系留气球副气囊体积在线检测系统,操作便捷,避免了破坏球膜结构,能够在线准确检测系留气球副气囊体积,提高测量方法的效率及可靠性,数据准确性高,实时性强。

如图2所示,其为现有方案中系留气球副气囊体积通过激光测距仪测量副气囊内部球膜的相对高度来间接获取系留气球副气囊体积示意图。

与上述提供的一种系留气球副气囊体积在线检测系统相对应,本发明还提供一种系留气球副气囊体积在线检测方法。由于该方法的实施例相似于上述设备实施例,所以描述得比较简单,相关之处请参见上述设备实施例部分的说明即可,下面描述的系留气球副气囊体积在线检测方法的实施例仅是示意性的。请参考图3所示,其为本发明实施例提供的一种系留气球副气囊体积在线检测方法的流程示意图。

本发明所述的一种系留气球副气囊体积在线检测方法具体包括如下步骤:

步骤301:在第一目标工控下,触发预设的进气执行机构向系留气球副气囊中吹入气体;根据所述进气执行机构的第一流量时间曲线和相应的进气时间数据,确定进入系留气球副气囊内部的气体体积数。其中,所述第一流量时间曲线表示进气流量和第一目标时间之间的对应关系。

在本发明实施例中,执行本步骤之前,需要在初次完成系留气球副气囊充气后,通过预设的充气流量计获取系留气球副气囊内部的初始气体体积数。

步骤302:在第二目标工控下,触发预设的排气执行机构从系留气球副气囊中排出气体;根据所述排气执行机构的第二流量时间曲线和相应排气时间数据,确定从系留气球副气囊内部排出的气体体积数。其中,所述第二流量时间曲线表示排气流量和第二目标时间之间的对应关系。

步骤303:根据初始气体体积数、进入系留气球副气囊内部的气体体积数、从系留气球副气囊内部排出的气体体积数,确定目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据。

步骤304:根据所述目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

采用本发明实施例所述的系留气球副气囊体积在线检测方法,操作便捷,避免了破坏球膜结构,能够在线准确检测系留气球副气囊体积,提高测量方法的效率及可靠性,数据准确性高,实时性强。

与上述提供的系留气球副气囊体积在线检测方法相对应,本发明还提供一种电子设备。由于该电子设备的实施例相似于上述方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可,下面描述的电子设备仅是示意性的。如图4所示,其为本发明实施例公开的一种电子设备的实体结构示意图。该电子设备可以包括:处理器(processor)401、存储器(memory)402和通信总线403,其中,处理器401,存储器402通过通信总线403完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器402中的逻辑指令,以执行系留气球副气囊体积在线检测系统,该方法包括:在第一目标工控下,触发预设的进气执行机构向系留气球副气囊中吹入气体;根据所述进气执行机构的第一流量时间曲线和相应的进气时间数据,确定进入系留气球副气囊内部的气体体积数;在第二目标工控下,触发预设的排气执行机构从系留气球副气囊中排出气体;根据所述排气执行机构的第二流量时间曲线和相应排气时间数据,确定从系留气球副气囊内部排出的气体体积数;根据初始气体体积数、进入系留气球副气囊内部的气体体积数、从系留气球副气囊内部排出的气体体积数,确定目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据;根据所述目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

此外,上述的存储器402中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的系留气球副气囊体积在线检测系统,该方法包括:在第一目标工控下,触发预设的进气执行机构向系留气球副气囊中吹入气体;根据所述进气执行机构的第一流量时间曲线和相应的进气时间数据,确定进入系留气球副气囊内部的气体体积数;在第二目标工控下,触发预设的排气执行机构从系留气球副气囊中排出气体;根据所述排气执行机构的第二流量时间曲线和相应排气时间数据,确定从系留气球副气囊内部排出的气体体积数;根据初始气体体积数、进入系留气球副气囊内部的气体体积数、从系留气球副气囊内部排出的气体体积数,确定目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据;根据所述目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

又一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的系留气球副气囊体积在线检测系统,该方法包括:在第一目标工控下,触发预设的进气执行机构向系留气球副气囊中吹入气体;根据所述进气执行机构的第一流量时间曲线和相应的进气时间数据,确定进入系留气球副气囊内部的气体体积数;在第二目标工控下,触发预设的排气执行机构从系留气球副气囊中排出气体;根据所述排气执行机构的第二流量时间曲线和相应排气时间数据,确定从系留气球副气囊内部排出的气体体积数;根据初始气体体积数、进入系留气球副气囊内部的气体体积数、从系留气球副气囊内部排出的气体体积数,确定目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据;根据所述目标时刻对应的系留气球副气囊中的气体体积数据,确定系留气球副气囊的体积数据。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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