一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统，属于数据处理技 术领域。
【背景技术】
[0002] 脉冲工作模式是发动机实现卫星、火箭和导弹等的精确轨道修正或精确姿态控制 的基本方法。获得发动机的轨道姿态控制参数是发动机高空模拟试验和发动机研制、鉴定 过程中不可缺少的工作环节。
[0003] 后效冲量是从系统向发动机发出关断指令开始，到燃烧室压力下降到零该段时间 内产生的冲量。即控制系统发出关断指令后，发动机按照程序关机，推进剂主阀关闭后，氧 化剂和燃料继续发生反应，燃烧室压力要经过一段时间后才能下降为零。脉冲工作模式下 的后效冲量将直接影响导弹的命中精度或卫星的入轨精度。为考核发动机的脉冲工作性能 并得到各种脉冲下的后效冲量，需要进行大量的发动机试验。快速而精确地计算发动机试 验过程中各种脉冲宽度下的后效冲量，对评价发动机的脉冲工作性能具有重要意义，同时 对天上点火程序的设计起到指导性作用。
[0004] 轨道姿态控制发动机高空试验过程十分复杂，在试验过程中，控制系统向发动机 连续发出数百个脉冲形式的控制指令，发动机启动及关闭频繁、点火次数多、时间长；且脉 冲时间短、个数多，瞬变过程的时间占了脉冲总时间的绝大部分，可能存在燃烧室阀口未打 开或打开不完全就收到关机指令的情况。因此，为得到发动机各脉冲工况下的后效冲量，需 要进行工作量大、复杂度高的发动机试验。
[0005] 由于试验数据处理要求的时效性非常强，在常用处理技术手段限制下，为快速实 现脉冲后效冲量的计算，目前常用的后效冲量计算手段为：将原始数据文件调入物理内存， 取脉冲前段、中段、后段的若干个脉冲进行逐个积分，然后再计算该些样本点的数学期望与 方差。此方法在处理过程中人工参与较多，相对费时费力；此外，从统计学的角度来看，该方 法选取样本点少，仅能够简单地估计出后效冲量的概值，无法进行精确计算，在提高统计速 度的同时降低了计算精确度。因此，该方法存在较大的处理缺陷。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明提供一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统， W后效冲量的连续计算过程为对象，快速准确地实现一个脉冲程序中所有脉冲后效冲量的 计算和统计，时效性能显著。
[0007] 本发明的技术方案是：
[000引一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统，包括数据采集装置、供电装 置、燃烧室压力标志开关、阀电流标志开关、脉冲信息器、脉冲个数记录器、脉冲宽度记录 器、冲量存放器及显示界面；其中
[0009] 供电装置，用于为数据采集装置供电；
[0010] 数据采集装置，用于采集试验参数，并将试验参数中包含的燃烧室压力信息和用 于控制燃烧室开闭的阀电流脉冲信号同步分流出；
[0011] 燃烧室压力标志开关，在数据采集装置采集到燃烧室关断指令时断开，在燃烧室 压力下降至零时闭合，用于指示后效冲量的开始和结束时刻；
[0012] 阀电流标志开关，在阀电流脉冲信号的上升沿到来时断开，在阀电流脉冲信号的 下降沿到来时闭合，用于指示阀电流脉冲信号的开始和结束时刻；
[0013] 脉冲信息器，用于在阀电流标志开关断开时，更新存储于脉冲计数器中脉冲的个 数，在阀电流标志开关闭合时，对阀电流脉冲信号进行分析，将分析得到的脉冲宽度由脉冲 宽度记录器记录；
[0014] 冲量存放器，用于在后效冲量开始和结束时刻的时间区间内对后效冲量进行积 分，若存在燃烧室压力尚未降为零而燃烧室开启指令已经到来，则用于在后效冲量开始时 刻和燃烧室开启指令到来时刻的时间区间内对后效冲量进行积分；
[0015] 显示界面，用于对个脉冲对应的后效冲量积分结果进行显示。
[0016] 本发明解决了液体火箭发动机脉冲工作程序下的后效冲量的计算问题，满足了数 据处理的时效性要求，同时，为及时分析和评价发动机脉冲工作性能提供了大量数据基础。
【附图说明】
[0017] 图1为后效冲量快速计算系统结构示意图。
[0018] 图2为后效冲量快速计算系统算法示意图。
[0019] 图3为脉冲程序点火中燃压化及阀电流A响应曲线的示意图。
[0020] 图4为燃压衰减特性示意图。
【具体实施方式】
[0021] W下分别结合附图，对本发明给出进一步的详细说明。
[0022] 如图1所示，本发明一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统，包括数 据采集装置1、供电装置2、燃烧室压力标志开关3、阀电流标志开关4、脉冲信息器5、脉冲个 数记录器6、脉冲宽度记录器7、冲量存放器8及显示界面9 ;其中
[0023] 供电装置2,用于为数据采集装置1供电；
[0024] 数据采集装置1，用于采集试验参数，试验参数经过采集装置1进入数字信号通 道，燃烧室压力信息和用于控制燃烧室开闭的阀电流脉冲信号被同步分流出来，形成单独 的两路数据信息；本发明将阀电流数据和燃烧室压力数据作为同步流失的两个数据流，即 两个数据流能够从内存同步流失，在流失的同时进行数据处理。为保证数据的流失速率，使 用了页面置换算法和大缓冲技术。
[0025] 燃烧室压力标志开关3和阀电流标志开关4分别监测流失的燃烧室压力数据和阀 电流数据。燃烧室压力标志开关3和阀电流标志开关4初始化为开关闭合，阀电流标志开关 4在阀电流脉冲信号的上升沿到来时断开，在阀电流脉冲信号的下降沿到来时闭合，用于指 示阀电流脉冲信号的开始和结束时刻；燃烧室压力标志开关3在数据采集装置采集到燃烧 室关断指令发出时断开，在燃烧室压力下降至零的时刻闭合，用于指示后效冲量的开始和 结束时刻；由于阀电流脉冲信号用于开启或关断燃烧室，所述关断指令为阀电流脉冲信号 中用于关断燃烧室的脉冲。
[0026] 触发脉冲信息器5,当阀电流脉冲信号开启时，用于对通过触发脉冲信息器5的脉 冲信号进行分析，由脉冲个数记录器6和脉冲宽度记录器7分别记录脉冲的个数和宽度信