【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制调节，更具体地说，本专利技术涉及一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统。
技术介绍
1、模型火箭作为进行火箭相关领域实验和研究的基础，对火箭研发有很高的实际意义，但是从目前国际中模型火箭的发射情况来看，对于模型火箭发展的非常重要的影响之一是成本过于昂贵，每一次进行实验发射都会消耗大量的资源，其中的大部分资源是可以再次回收利用的，然而许多火箭都是一次性消耗品，无法对资源进行有效的利用，为了实现对模型火箭上载荷的有效回收，就需要对载荷模型火箭进行准确的回收控制处理。
2、参考公开号为cn109343341b的专利申请公开了一种基于深度强化学习的运载火箭垂直回收智能控制方法，包括搭建运载火箭垂直回收仿真模型；基于仿真模型，建立马尔科夫决策过程，包括状态空间、动作空间、状态转移方程以及回报函数；根据深度强化学习算法，搭建神经网络；基于所述运载火箭垂直回收仿真模型、状态空间、动作空间、状态转移方程以及回报函数，对所述神经网络进行训练，得到训练好的神经网络模型；调用训练好的神经网络模型进行仿真验证；根据仿真验证后的神经网络模型控制运载火箭实现垂直回收；通过构造面向深度强化学习的仿真环境模型，利用深度强化学习算法的训练，不断提升算法效率，实现快速轨道自主规划与智能控制，大幅提升航天飞行器针对典型场景的自主化、自适应智能控制能力；
3、现有技术存在以下不足：
4、现有的载荷模型火箭在回收控制时，将载荷模型火箭的回收过程作为一个整体阶段，并在整体阶段中实时检测回收位置来进行载荷与模型火箭的分
5、鉴于此，本专利技术提出一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，应用于中央控制器，包括：
2、模式判断模块，用于采集载荷火箭的动态数据，并判断载荷火箭是否满足回收控制计算需求，动态数据包括单位速度值和持续时长值；
3、第一计算模块，用于获取载荷火箭的第一气压值，计算出载荷火箭的第一飞行高度值，并判定载荷火箭是否进入回收准备阶段；
4、第一指令模块，用于识别载荷火箭的工作状态，制定出回收准备指令，并控制载荷火箭执行回收准备指令，工作状态包括闲置状态、半触发状态和全触发状态；
5、第二计算模块，用于获取载荷火箭的第二气压值，计算出载荷火箭的第二飞行高度值，并判定载荷火箭是否进入回收分离阶段；
6、第二指令模块，用于基于载荷火箭的工作状态，制定出回收分离指令，并控制载荷火箭执行回收分离指令。
7、进一步的，单位速度值的获取方法包括：
8、通过速度传感器实时检测载荷火箭的运动速度；
9、将载荷火箭的运动速度最后一次为零的时刻记为起始时刻，将起始时刻至当前时刻的时段记为飞行时段；
10、记录载荷火箭在当前时刻的运动速度，记为实时速度；
11、将实时速度与飞行时段对应的时长比较后，获得单位速度值；
12、单位速度值的表达式为：
13、；
14、式中，为单位速度值，为实时速度，为飞行时段对应的时长。
15、进一步的，是否满足回收控制计算需求的判断方法包括：
16、将单位速度值与预设单位速度阈值比较；
17、当小于时，判断不满足回收控制计算需求；
18、当大于等于时，将持续时长值与预设持续时长阈值比较；
19、当小于时，判断不满足回收控制计算需求；
20、当大于等于时，判断满足回收控制计算需求。
21、进一步的，第一飞行高度值的计算方法包括：
22、通过气压传感器检测载荷火箭在当前时刻的气压，记为第一气压值；
23、将第一气压值代入公式计算，获得第一飞行高度值；
24、第一飞行高度值的表达式为：
25、；
26、式中，为第一飞行高度值，为气体常数，为热力学温度，为重力加速度，为空气的平均摩尔质量，为海平面的标准大气压，为第一气压值。
27、进一步的，是否进入回收准备阶段的判定方法包括：
28、将第一飞行高度值与预设的第一飞行高度阈值比较；
29、当小于时，判定不进入回收准备阶段；
30、当大于等于时，判定进入回收准备阶段。
31、进一步的，闲置状态、半触发状态和全触发状态的识别方法包括：
32、通过状态管理系统查询弹射系统和回收系统当前时刻的状态值；
33、当状态值为0时，工作状态识别为闲置状态；
34、当状态值为1时，工作状态识别为半触发状态；
35、当状态值为2时，工作状态识别为全触发状态。
36、进一步的，回收准备指令为：将弹射系统和回收系统的工作状态由闲置状态切换为半触发状态；
37、将弹射系统和回收系统的工作状态由闲置状态切换为半触发状态的执行方法包括：
38、中央控制器分别向载荷火箭的弹射系统和回收系统发送工作状态的切换指令，弹射系统和回收系统接收到切换指令后，分别向弹射设备和回收设备发送低电信号；
39、在弹射设备接收到低电信号后，导通弹射设备的低电位电路，弹射设备切换为半触发状态；
40、在回收设备接收到低电信号后，导通回收设备的低电位电路，回收设备切换为半触发状态。
41、进一步的，第二飞行高度值的计算方法包括：
42、通过气压传感器检测载荷火箭在半触发状态的气压，记为第二气压值；
43、将第二气压值代入公式计算，得到第二飞行高度值；
44、第二飞行高度值的表达式为：
45、；
46、式中，为第二飞行高度值，为第二气压值。
47、进一步的，是否进入回收分离阶段的判定方法包括：
48、将第二飞行高度值与预设的第二飞行高度阈值比较；
49、当小于时，判定不进入回收分离阶段；
50、当大于等于时，判定进入回收分离阶段。
51、进一步的，回收分离指令为：将弹射系统和回收系统的工作状态由半触发状态切换为全触发状态；
52、将弹射系统和回收系统的工作状态由半触发状态切换为全触发状态的执行方法包括：
53、中央控制器分别向载荷火箭的弹射系统和回收系统发送工作状态的切换指令，弹射系统和回收系统接收到切换指令后，分别向弹射设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，应用于中央控制器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述单位速度值的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述是否满足回收控制计算需求的判断方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述第一飞行高度值的计算方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述是否进入回收准备阶段的判定方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述闲置状态、半触发状态和全触发状态的识别方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述回收准备指令为：将弹射系统和回收系统的工作状态由闲置状态切换为半触发状态；
8.根据权利要求7所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其
9.根据权利要求8所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述是否进入回收分离阶段的判定方法包括：
10.根据权利要求9所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述回收分离指令为：将弹射系统和回收系统的工作状态由半触发状态切换为全触发状态；
...【技术特征摘要】
1.一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，应用于中央控制器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述单位速度值的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述是否满足回收控制计算需求的判断方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述第一飞行高度值的计算方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制系统，其特征在于，所述是否进入回收准备阶段的判定方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于高精度回收载荷模型火箭的控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张平改，胡保玲，钱鹏程，胡涌泉，王丛浩，马舸，吴其林，储孟聪，陈家乐，
申请(专利权)人：巢湖学院，
类型：发明
国别省市：
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