【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器信号处理，具体地，涉及飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法及系统。
技术介绍
1、目前，推利系统的箭上贮箱液位高度测量一般选用级联式分节电容式传感器，单根传感器的测量范围有限，为了满足贮箱的全量程液位高度测量，对于需要进行推利调节的火箭上，选用级联式分节电容式传感器。
2、现有液位测量技术中，采取线性波计算液位高度，会导致在整个测量范围内线性波的误差会累积，液位高度测量会出现较大误差。
3、现有液位测量技术中，采取三角波进行液位高度计算，可以避免线性波计算液位高度带来的误差累积。但是在火箭飞行过程中贮箱液位消耗过程中现有方法采用三角波斜率变化进行拐点判定，当液位数据会发生严重的抖动时，容易判错三角波拐点，进而导致节数判定错误，最终会带来液位高度计算错误。
4、专利文献cn112798077b（申请号：202011594750.8）公开了一种液位高度解析方法、装置、设备、存储介质及系统，所述方法包括：持续获取输出电压并构建三角曲线以及单调曲线，对三角曲线以及单调曲线进行最小二乘滤波运算和高斯滤波运算，按照预设的规则分别求解出液面所在连续液位传感器当前节的高度以及液面所在连续液位传感器节数，并结合液面所在连续液位传感器当前节的高度以及液面所在连续液位传感器节数确定液位实时高度。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法及系统。
2、根据本专利技术提供
3、步骤s1：对实时采集到的液位信号三角波和线性波进行滤波拟合处理，得到滤波处理后的液位信号三角波和线性波；
4、步骤s2：根据滤波处理后的液位信号三角波和线性波电压值进行传感器初始节判定；
5、步骤s3：滤波处理后的液位信号三角波电压值，采用寻找拐点算法，寻找三角波的最大值和最小值拐点，基于寻找到的三角波最大值和最小值拐点更新液位高度计算公式中的最大值和最小值以及传感器节数；
6、步骤s4：根据滤波处理后的液位信号三角波电压值、线性波电压值以及传感器节数，寻找传感器级联平台期，并根据平台期的线性波电压值和预装平台期高度，修正线性波高度曲线斜率；
7、步骤s5：根据滤波处理后的三角波电压值和传感器当前所处的节数，利用更新后的液位高度计算公式计算液位绝对高度；
8、步骤s6：根据三角波计算的液位高度和线性波计算的液位高度进行液位高度故障判断，为推利系统利用液位高度提供可靠的依据。
9、优选地，所述步骤s1包括：对实时采集到的液位信号三角波和线性波，采用加权滑动平均滤波方法，将滑动窗口内的数据等分，对每一等分采取不同的系数进行加权，得到初始滤波后的值；将初始滤波后的值在滑窗范围内进行线性回归拟合，得到滤波拟合后的液位信号三角波和线性波电压值。
10、优选地，所述步骤s2包括：
11、步骤s2.1：在启动后，根据当前的线性波电压计算出当前待确认传感器节数，其计算公式为：
12、
13、
14、其中，是根据线性波计算出的传感器量程高度，此高度是不加基准高度和跟死区和节死区的，k是预装的贮箱线性波高度曲线斜率，b是预装的线性波高度曲线偏移，是线性波电压值；为计算出的传感器当前节，num表示该贮箱传感器的总节数，unitheight是该贮箱传感器的单节长度，符号表示向下取整；
15、步骤s2.2：根据当前三角波电压是否处于三角波最大值或最小值寻找区域决定是否进行初始节二次确认判定；如果需要进行初始节二次确认判定工作，当三角波找到最大值且出了三角波最大值寻找区域，待确认传感器节数为奇数节时，则当前传感器节数为待确认传感器节数加1，否则当前传感器节数为待确认传感器节数；当三角波找到最小值且出了三角波最小值寻找区域，待确认传感器节数为偶数节时，则当前传感器节数为待确认传感器节数加1，否则当前传感器节数为待确认传感器节数。
16、优选地，所述步骤s4包括：
17、步骤s4.1：根据当前传感器的节数是否处于级联平台之间，以及当前的三角波电压是否处于不变且处于最小值寻找区域，判断是否到达了级联平台期；
18、步骤s4.2：到达级联平台期后，根据当时的线性波电压以及预装的平台期液位高度，修正线性波高度曲线的斜率，修正公式为：
19、
20、其中，是修正之后线性波高度曲线的斜率，altx为预设的平台期高度，为平台期记录的线性波电压值，b为预设的线性波高度曲线的偏移。
21、优选地，所述步骤s5包括：通过传感器节数的奇偶性以及三角波当前电压值，选择相应的液位高度计算公式，计算液位高度；
22、步骤s5.1：当传感器为奇数节时，其高度计算公式为：
23、
24、步骤s5.2：当传感器为偶数节时，其高度计算公式为：
25、
26、其中，为三角波计算出的液位高度，表示找到的三角波的最大值，表示找到的三角波的最小值，unitheight表示传感器的单节高度，num表示传感器级联之后的总节数，curn表示传感器处于当前节数，baseheight表示传感器的安装高度，deadlength表示传感器的死区长度，表示当前三角波电压值。
27、优选地，所述步骤s6包括：
28、步骤s6.1：根据线性波当前电压值，计算液位高度，其高度计算公式为：
29、
30、其中，是线性波的量程高度，baseheight是根据级联传感器的安装高度确定，deadlength表示传感器的死区长度；
31、步骤s6.2：通过三角波计算的液位高度和线性波计算的液位高度进行对比，两个液位高度的差值不大于单节液位传感器的长度，则认为当前液位高度数据是可信的，否则认为当前液位高度数据不可信，此时推利系统不采用计算的液位高度作为控制依据。
32、根据本专利技术提供的一种飞行过程中级联液位传感器液位高度测量系统，包括：
33、模块m1：对实时采集到的液位信号三角波和线性波进行滤波拟合处理，得到滤波处理后的液位信号三角波和线性波；
34、模块m2：根据滤波处理后的液位信号三角波和线性波电压值进行传感器初始节判定；
35、模块m3：滤波处理后的液位信号三角波电压值，采用寻找拐点算法，寻找三角波的最大值和最小值拐点，基于寻找到的三角波最大值和最小值拐点更新液位高度计算公式中的最大值和最小值以及传感器节数；
36、模块m4：根据滤波处理后的液位信号三角波电压值、线性波电压值以及传感器节数，寻找传感器级联平台期，并根据平台期的线性波电压值和预装平台期高度，修正线性波高度曲线斜率；
37、模块m5：根据滤波处理后的三角波电压值和传感器当前所处的节数，利用更新后的液位高度计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤S1包括：对实时采集到的液位信号三角波和线性波，采用加权滑动平均滤波方法，将滑动窗口内的数据等分，对每一等分采取不同的系数进行加权，得到初始滤波后的值；将初始滤波后的值在滑窗范围内进行线性回归拟合，得到滤波拟合后的液位信号三角波和线性波电压值。
3.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
5.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤S5包括：通过传感器节数的奇偶性以及三角波当前电压值，选择相应的液位高度计算公式，计算液位高度；
6.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
7.一种飞行过程中级联液位传感器液位高度测
8.根据权利要求7所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量系统，其特征在于，所述模块M1包括：对实时采集到的液位信号三角波和线性波，采用加权滑动平均滤波方法，将滑动窗口内的数据等分，对每一等分采取不同的系数进行加权，得到初始滤波后的值；将初始滤波后的值在滑窗范围内进行线性回归拟合，得到滤波拟合后的液位信号三角波和线性波电压值；
9.根据权利要求7所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量系统，其特征在于，所述模块M4包括：
10.根据权利要求7所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量系统，其特征在于，所述模块M5包括：通过传感器节数的奇偶性以及三角波当前电压值，选择相应的液位高度计算公式，计算液位高度；
...【技术特征摘要】
1.一种飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤s1包括：对实时采集到的液位信号三角波和线性波，采用加权滑动平均滤波方法，将滑动窗口内的数据等分，对每一等分采取不同的系数进行加权，得到初始滤波后的值；将初始滤波后的值在滑窗范围内进行线性回归拟合，得到滤波拟合后的液位信号三角波和线性波电压值。
3.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
4.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
5.根据权利要求1所述的飞行过程中级联液位传感器液位高度测量方法，其特征在于，所述步骤s5包括：通过传感器节数的奇偶性以及三角波当前电压值，选择相应的液位高度计算公式，计算液位高度；
...【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯俊，陈威，崔国宠，王玉玲，周帅，师恬恬，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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