[发明专利]一种平流层飞艇阀门作动状态检测方法

说明书

本发明公开了一种平流层飞艇阀门作动状态检测系统及方法，属于平流层飞艇设备测试领域。包括如下步骤，统计不同类型阀门的数量，记录视频采集摄像机的相关参数；将相同类型的阀门统一布设；分功能考核测试阶段和长时工作可靠性测试阶段对倾角式阀门和推拉式阀门进行测试和数据记录。本发明采用非接触测量的方式，可应用于阀门功能考核测试阶段，以及长时工作可靠性测试阶段，并且对于不同型号的阀门作动性能测试具有通适性，实现了阀门作动状态的自动化、无人值守测试，测试准确率高。

技术领域

本发明涉及平流层飞艇设备测试技术领域，具体涉及一种平流层飞艇阀门作动状态检测方法。

背景技术

平流层飞艇由于飞行高度处低密度大气环境的原因，飞艇体型巨大，而其中副气囊占比一般在90％以上，且在结构形式上不同于中低空飞艇的单个或两个副气囊形式，而是采用多气囊或特殊结构。平流层飞艇阀门布设于气囊之上，主要用于氦气和空气的排放充入以实现主气囊和副气囊的压力控制，进而实现飞艇的上升和下降控制。

平流层飞艇阀门结构类型主要分为两种：倾角式开合阀门和推拉式开合阀门。当前针对平流层飞艇阀门作动状态的测试分为两个阶段，一个是功能考核测试阶段，此阶段测试工作为针对逐个阀门开展作动状态测试；另一个是长时工作可靠性测试阶段，此阶段用以模拟飞艇长航时飞行过程中，囊体相应阀门作动状态测试。测试方法主要是通过采用阀门电机信号结合人眼观察的判定方式。阀门电机信号主要是通过阀门机械作动装置中电机旋转的行程开关或者是在阀门处外加距离/角度传感器来产生。

上述平流层飞艇阀门作动状态的测试方法主要存在以下不足：

1、行程开关机械结构本身的误差，如齿轮旋转间隙，以及安装过程误差，导致电机旋转角度与阀门开合状态的不对应，存在阀门电机旋转到位而阀门实际未到位的情况；

2、距离/角度传感器传感器通常采用接触式安装方式，粘贴于被试件表面，易影响作动测试结果，并且传感器自身的信号传输线缆布设大大增加了测试工作量，而且极易由于传输线间的连接问题引入测试误差，甚至造成测试失败；

3、人眼判别过分依靠经验，标准性差且过程需要耗费大量的精力；在阀门的长时工作可靠性测试阶段，测试试验周期长，阀门数量众多，人眼判别的方式已不可胜任测试任务需要；

4、现有技术中的测试方式只是解决了阀门开合的判断问题，但是开合的程度尚未精确给出，阀门作动状态评估困难，难以为飞行决策提供数据支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种平流层飞艇阀门作动状态检测方法及检测系统，解决现有技术中平流层飞艇阀门状态测试中由于行程开关机械结构本身的误差导致的测试不准，检测阀门众多人为无法胜任效率精准度有限，传感器布设测试工作量倍增以及阀门开合度无法精确测量作动状态评估困难的技术问题。

为达到上述目的解决上述技术问题，本发明提供了一种平流层飞艇阀门作动状态检测方法，包括如下步骤：

S1、统计不同类型阀门的数量

将倾角式开合阀门的数量记为m，推拉式开合阀门的数量记为n，分别记录两种类型阀门单次开合时间t，单位：秒；

S2、记录视频采集摄像机的相关参数即最大拍摄广角范围和成像像素，并将最大拍摄广角范围记为β；

S3、将相同类型的阀门统一布设

将相同类型的阀门以视频采集摄像机为圆心，布设于半径为R的圆弧上，各阀门与圆心的连线夹角均为α，则各参数之间的关系如下式所示：

α＝β/m(倾角式开合阀门)

α＝β/n(推拉式开合阀门)

S4、功能考核测试阶段