[发明专利]一种在轨剩余燃料的确定方法

说明书

本发明涉及一种在轨剩余燃料的确定方法，尤其属于在轨高精度剩余燃料的实时估计与补偿。包括如下步骤：根据推力器的流量参数及喷气脉宽量计算飞行器总燃耗量；轨控期间同时由测量加速度计算燃耗量；轨控期间根据推力器切换标志进行一次燃耗量更新；计算剩余燃料量。该方法基于各推力器脉宽量及轨控期间的加速度测量值计算燃耗量，并在轨控期间根据是否发生推力器故障切换对燃耗量进行补偿修正，实现高精度的实时燃料剩余量估计。该燃耗量估计及补偿方法计算简单，易于工程应用。

技术领域

本发明涉及一种在轨剩余燃料的确定方法，尤其属于在轨高精度剩余燃料的实时估计与补偿。

背景技术

现有的在轨燃料确定方法均是通过在安装储箱的测量传感器的量测信息计算获得或是由需要的控制量根据比冲值预估获得，但在实际应用时，敏感器采集的测量信息计算误差较大，而通过控制量预估获得的燃料剩余量未考虑实际控制的执行情况导致预估值可能与实际不符，为了对剩余燃料进行实时高精度估计，需要采取一定的技术途径来保证剩余燃耗量的实时计算、评估与补偿。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术存在的不足，提出一种在轨剩余燃料的确定方法，它能够更加实时可靠的计算在轨剩余燃料值。

本发明是通过以下的技术方案实现的。

一种在轨剩余燃料的确定方法，包括如下步骤：

步骤1，根据推力器的流量参数及喷气脉宽量，计算飞行器总燃耗量：

计算各推力器本周期的燃耗量并累加；

计算当前飞行器总燃耗量；

步骤2，轨控期间同时由测量加速度计算燃耗量：

由测量加速度计算当前周期的燃耗量；

计算当前轨控期间总燃耗量；

计算当前飞行器质量；

步骤3，轨控期间根据推力器切换标志进行一次燃耗量更新：

判断是否已进行推力器切换；

更新当前飞行器总燃耗量；

步骤4，计算剩余燃料量。

所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1，计算各推力器本周期的燃耗量并累加：

由各推力器的流量参数和本周期的喷气脉宽计算各推力器本周期的燃耗量，累加后获得本周期燃耗量

其中，n为推力器总台数，i为推力器编号，k为周期数，q_i为第i台推力器每秒的消耗速率(额定压力下的稳定流量)，t_i,k为第k周期第i台推力器的喷气脉宽，Δt_i为第i台推力器的电气延迟时间，β_i(t_i,k)为脉冲多耗系数(与各周期的喷气脉宽量有关)。

步骤1.2，计算当前飞行器总燃耗量：

由本周期燃耗量加前一周期的飞行器总燃耗量获得当前飞行器总燃耗量

其中，为当前飞行器总燃耗量(初值)。

所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤2.1，由测量加速度计算当前周期的燃耗量

轨控期间由当前周期的轨控方向的测量加速度a_k计算当前周期的燃耗量Δm′_k