【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自主安全控制，更具体地说，本专利技术涉及一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法及系统。
技术介绍
1、运载火箭作为现代航天航空的重要运载工具，承担着将卫星及相关航天设备运送到地球外部空间的重任。然而，由于火箭飞行过程中的复杂性和不确定性，任何环节出现问题都可能导致重大安全事故。因此，确保运载火箭在飞行过程中的安全性和可靠性是至关重要的。
2、目前，国内外在运载火箭自主安全控制领域已经取得了一定的研究成果。例如，一些国家已经成功研发了具备自主避障、故障诊断等功能的火箭型号。然而，这些研究大多侧重于具体技术的应用，缺乏一套系统全面的判定准则方法。
3、但是其在实际使用时，仍旧存在一些缺点，如传统的安全控制方式主要依赖于地面控制系统的实时监控和人工干预，但这种方式存在可靠性低，需要人为的主观判断，并且需要额外地面站，价格高昂。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、步骤a1：接收来自运载火箭自主安全控制系统的安控卫导数据、惯组数据和飞控卫导数据；
4、步骤a2：对接收到的安控卫导数据、惯组数据和飞控卫导数据进行校验，判断数据的准确性和一致性；
5、步骤a3：根据火箭的飞行阶段和预设的安全控制时段，判断当前是否处于需要进行自主安全控制的
6、步骤a4：基于火箭的姿态数据，分析火箭是否处于稳定飞行状态；
7、步骤a5：基于飞行轨迹和安全参数，判断火箭是否超出预设的安全管道范围；
8、步骤a6：根据火箭的预计落点和预设的保护区范围，判断火箭是否有坠入保护区的风险；
9、步骤a7：根据输出类型，执行操作。
10、优选的，所述步骤a1中，安控卫导数据通过卫星导航系统收集；卫星导航系统包括北斗、gps，能够提供高精度的位置、速度和时间信息；运载火箭上安装的接收机会接收来自卫星的信号，并提取出所需的数据；惯组数据通过安装在火箭内部的惯性传感器进行采集；飞控卫导数据通过卫星导航系统获取；飞控卫导数据包括导航状态信息、航迹信息、目标点信息。
11、优选的，所述步骤a2中，将接收到的数据进行格式标准化处理，并进行数据一致性检验，检验的步骤具体为：
12、校验和计算与比较：采用校验和法进行数据一致性检验，计算接收到的数据的校验和，并与发送端提供的校验和进行比较；若两者不一致，则数据在传输过程中发生了损坏和错误；
13、逻辑规则检查：根据数据的业务规则和逻辑关系，检查数据是否满足特定的条件；
14、例如，检查安控卫导数据中的控制指令是否与飞控卫导数据中的执行指令相匹配，惯组数据中的位置、速度等信息是否与飞控卫导数据中的相应信息一致。
15、多源数据比对：在多个数据源中通过比对不同数据源之间的数据，检查数据的一致性。
16、例如，可以将惯组数据与飞控卫导数据进行比对，检查两者之间的位置、速度等信息是否一致；
17、根据数据一致性检验的结果，分析数据是否存在错误和不一致的情况；
18、若发现错误和不一致，则确定错误的原因和位置，根据错误的原因和位置，采取错误处理措施；例如，如果数据在传输过程中发生了损坏，可以尝试重新接收数据；如果数据存在逻辑错误，需进行数据修复和更正；
19、将安控卫导数据、惯组数据和飞控卫导数据进行交叉比对，检查它们之间的逻辑关系是否一致；
20、例如，比较卫导数据与惯组数据中的位置、速度等信息，看是否存在显著差异。
21、优选的，所述步骤a3中，首先，将火箭当前的飞行阶段与预设的安全控制时段进行对比；如果火箭当前正处于某个预设的安全控制时段内，进行进一步的安全控制判断；
22、在确定火箭处于预设的安全控制时段内后，分析实时飞行参数；将实际参数值与预设的理论数据和安全阈值进行对比；如果实际参数值在预设的故障线范围内，则认为火箭飞行状态正常，不需要进行自主安全控制。
23、如果实际参数值超出故障线范围，未达到允许炸毁线，则系统会发出警告信号，提示需要采取行动，但此时不需要进行自主安全控制。
24、如果实际参数值达到和超出允许炸毁线，且火箭落点在保护区边界，进行自主安全控制。
25、优选的，所述步骤a4中，俯仰或偏航姿态角偏差连续3s大于±30°，则“飞行姿态异常”故障类型告警成立；俯仰或偏航姿态角偏差连续4s大于±45°，则“飞行姿态异常”故障类型炸毁成立；
26、若火箭的俯仰角、偏航角两个飞行姿态角偏离理论弹道导致无法完成正常飞行时，将此类飞行状态划为“飞行姿态异常”故障类型；若火箭的俯仰角、偏航角两个飞行姿态角符合理论弹道并完成正常飞行时，将此类飞行状态划为正常类型；
27、飞行姿态异常的安判信息来源为惯组；飞控组合对姿态异常数据进行有效性和一致性判决，判决有效后作为飞行姿态异常的安控判别信息源。
28、优选的，所述步骤a5中，在起飞监视段和初始安控段，“超出安全管道”故障类型综合了下坠飞行、反向飞行、异常垂直飞行三种故障模式；
29、在基本安控段，若火箭偏离理论弹道飞出安全管道两侧的边界线时，将此类飞行状态划为“超出安全管道”故障类型；
30、在基本安控段，若火箭因动力装置工作异常或其他原因造成飞行速度或位置偏离理论值，发生下坠飞行，其预示落点坠入划设的落点管道之外时，将此类飞行状态划为“超出落点安全管道”故障类型；若预示落点坠入划设的管道之内，则将此类飞行状态划为正常状态；
31、在起飞监视段和初始安控段中，起飞后30s内，若连续3s内，飞行轨迹超出相应设置的管道，则“超出安全管道”故障类型告警和“超出安全管道”故障类型炸毁成立；其中，设置的管道根据飞行弹道设置。
32、优选的，所述步骤a6，若连续3s内，飞行轨迹超出相应设置的管道且落点落入任一保护区域的边界内判别成立，则“坠入保护区域”故障类型告警成立；若连续6s内，飞行轨迹超出相应设置的管道且落点落入任一保护区域的边界内，则“坠入保护区域”故障类型炸毁成立；若飞行轨迹未超出相应设置的管道并且落点落入任一保护区域的边界内判别成立，则输出为正常状态。
33、优选的，所述步骤a7中，若步骤4、步骤5和步骤6输出为飞机故障类型中的一种，则按照安控告警和炸毁指令进行操作；若输出为正常状态，则退出自主安控判断。
34、本专利技术还提供一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策系统，使用如上述一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，所述自主安全评估与控制决策系统包括：
35、数据获取模块：用于接收来自运载火箭自主安全控制系统的安控卫导数据、惯组数据和飞控卫导数据；
36本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A1中，安控卫导数据通过卫星导航系统收集；卫星导航系统包括北斗、GPS，能够提供高精度的位置、速度和时间信息；运载火箭上安装的接收机会接收来自卫星的信号，并提取出所需的数据；
3.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A2中，将接收到的数据进行格式标准化处理，并进行数据一致性检验，检验的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A3中，首先，将火箭当前的飞行阶段与预设的安全控制时段进行对比；如果火箭当前正处于某个预设的安全控制时段内，进行进一步的安全控制判断；
5.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A4中，俯仰或偏航姿态角偏差连续3s大于±30°，则“飞行姿态异常”故障类型告警成立；俯仰或偏航姿态角偏差连续4s大于±45°，则
6.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A5中，在起飞监视段和初始安控段，“超出安全管道”故障类型综合了下坠飞行、反向飞行、异常垂直飞行三种故障模式；
7.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A6，若连续3s内，飞行轨迹超出相应设置的管道且落点落入任一保护区域的边界内判别成立，则“坠入保护区域”故障类型告警成立；若连续6s内，飞行轨迹超出相应设置的管道且落点落入任一保护区域的边界内，则“坠入保护区域”故障类型炸毁成立；若飞行轨迹未超出相应设置的管道并且落点落入任一保护区域的边界内判别成立，则输出为正常状态。
8.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤A7中，若步骤4、步骤5和步骤6输出为飞机故障类型中的一种，则按照安控告警和炸毁指令进行操作；若输出为正常状态，则退出自主安控判断。
9.一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策系统，使用如权利要求1-8的任一项所述一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述自主安全评估与控制决策系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤a1中，安控卫导数据通过卫星导航系统收集；卫星导航系统包括北斗、gps，能够提供高精度的位置、速度和时间信息；运载火箭上安装的接收机会接收来自卫星的信号，并提取出所需的数据；
3.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤a2中，将接收到的数据进行格式标准化处理，并进行数据一致性检验，检验的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤a3中，首先，将火箭当前的飞行阶段与预设的安全控制时段进行对比；如果火箭当前正处于某个预设的安全控制时段内，进行进一步的安全控制判断；
5.根据权利要求1所述的一种运载火箭智能自主安全评估与控制决策方法，其特征在于：所述步骤a4中，俯仰或偏航姿态角偏差连续3s大于±30°，则“飞行姿态异常”故障类型告警成立；俯仰或偏航姿态角偏差连续4s大于±45°，则“飞行姿态异常”故障类型炸毁成立；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，黄帅，布向伟，徐国光，张杰，程瑞，郭文正，于彪，高岗，
申请(专利权)人：东方空间技术山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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