[发明专利]火工冲击数据预处理方法及系统

说明书

本发明提出一种火工冲击数据预处理方法，包括以下步骤：S1，获取离散加速度信号；S2，判断离散加速度信号是否有效，若是，则判定离散加速度信号可用，若否，则执行步骤S3；S3，对离散加速度信号进行修正，获取修正后的离散加速度信号；以及S4，进一步判断修正后的离散加速度信号是否有效，若是，则判定修正后的离散加速度信号可用，若否，则舍弃离散加速度信号。本发明的方法能够提高火工冲击信号的正确性与真实性，具有较强的工程背景，对航天器重量减轻、缓冲设计和冲击验收试验标准制定有较大的参考意义。本发明还提出一种火工冲击数据预处理系统。

技术领域

本发明涉及火工冲击信号处理技术领域，尤其涉及一种火工冲击数据预处理方法及系统。

背景技术

航天器为了完成星箭分离、组合体分离以及附件展开等动作，大都采用了火工品分离装置。这些火工品引爆时对附近设备产生的火工冲击是一种剧烈的局部机械瞬态响应，表现出高频、瞬态和高量级的特点。火工冲击能够引起在航天器中对高频响应敏感的电子设备与微型机构失效，进而导致航天故障与事故的发生。

火工冲击特殊的力学环境使冲击信号检测时对传感器与采集系统的要求都很高，信号测试中存在很大困难和一定的随机性。通常由于传感器本身的谐振，数据采集系统性能不足，噪声干扰等现象的存在，使测得的信号与真实信号之间有一定的误差，这种误差在采用卷积方法求解冲击响应谱的过程中会被放大。2012年Batman在Validation ofPyroshock Data一文中总结了数据有效性问题产生的原因。

传统的冲击测试方法中将测得的冲击数据直接使用，这种开环测试方法，从源头上造成了冲击力学环境预示的不准确。因此引入闭环的数据验证方法具有重要的意义，如何判断测得信号的有效性，以及如何修正存在有效性问题的信号，是进行火工冲击试验前的重要步骤。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一方面目的在于提出一种准确度高的火工冲击数据预处理方法。

本发明第二方面实施例在于提出一种火工冲击数据预处理系统。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的火工冲击数据预处理方法，包括以下步 骤：S1，获取离散加速度信号；S2，判断所述离散加速度信号是否有效，若是，则判定所述离散加速度信号可用，若否，则执行步骤S3；S3，对所述离散加速度信号进行修正，获取修正后的离散加速度信号；以及S4，进一步判断所述修正后的离散加速度信号是否有效，若是，则判定所述修正后的离散加速度信号可用，若否，则舍弃所述离散加速度信号。

根据本发明实施例的火工冲击数据预处理方法，通过判断获取的离散加速度信号的有效性，并对有效性较差的信号进行修正，得到修正后的加速度信号。修正后的加速度信号在使用前需要重新有效性的验证，通过后方可使用；若修正后的加速度信号依然存在数据有效性问题，则该信号无法校正，应该舍弃。本发明实施例的方法能够提高火工冲击信号的正确性与真实性，具有较强的工程背景，对航天器重量减轻、缓冲设计和冲击验收试验标准制定有较大的参考意义。

在一些示例中，所述S2中采用零漂法和正负冲击谱法判断所述离散加速度信号是否有效。

在一些示例中，所述零漂法包括：对所述离散加速度信号进行时域数值积分，以获取速度信号与位移信号；检测所述速度信号和所述位移信号是否有零漂现象，若无，则判定所述离散加速度信号可用，若有，则判定所述离散加速度信号无效。

在一些示例中，所述时域数值积分方法包括梯形积分方法。

在一些示例中，所述正负冲击谱法包括：对所述离散加速度信号进行冲击响应谱分析，以获取正负谱；判断所述正负谱是否存在较大偏差，若否，则判定所述离散加速度信号可用，若是，则判定所述离散加速度信号无效。