[发明专利]一种飞机油箱燃油测量传感器布局优化方法

说明书

本发明公开了一种飞机油箱燃油测量传感器布局优化方法，包括：生成油箱初始化可布置区域；对不同油面姿态角进行划分；筛选出不同油面姿态角下满足底部与顶部不可测油量约束得传感器安装线集合；对以上传感器安装线集合依据合并，并将合并后的传感器安装线集合按数量由小到大进行排列，获得不同数量下的传感器安装线组合；遍历传感器安装线的不同组合，对其进行连续性判断和姿态误差判断，选择满足连续性约束与姿态误差约束的最小数量的传感器安装线组合作为油量传感器布局优化结果。本方法在满足设计精度要求的基础上，能够得到最优传感器布局。同时，本方法也可对设计人员所布置的传感器进行设计精度验证，确保其满足设计要求。

技术领域

本发明属于飞机油箱燃油油量测量系统领域，涉及到一种飞机油箱燃油测量传感器的布局优化方法。

背景技术

目前国内飞机油箱燃油测量传感器布局优化方法主要是针对细长或规则油箱特征的单根传感器面心布置法及多根传感器对称面心布置法，但其缺点在于不适合现代飞机广泛采用的机翼扁平油箱结构。在实际型号中，对于不规则的油箱结构传感器的布置主要依靠工程师的工作经验，其一般不能获得最优的布局结果，且设计人员工作量大幅增加，研发周期加长。同时，缺乏良好的传感器布局优化设计手段，现有的设计手段都是基于商业化CAD软件中的相关功能，由于现代飞机油箱结构复杂，油箱内部还装有一些形状于体积各异的导管、泵、阀等部件，在商业化CAD软件中，准确的获取用于传感器布局优化的燃油模型非常麻烦，且在布局优化过程中随着模型复杂度的增加，商业化CAD软件对内存要求很高，且在运行过程中经常出错，严重影响设计效率，需要开发独立于商业化CAD软件的设计手段，进行布局优化。

发明内容

针对现有飞机油箱燃油测量传感器布局所存在的不足，本发明的目的在于提供一种飞机油箱传感器布局及优化方法，能够高效、稳定的实现飞机油箱传感器布局及优化。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种飞机油箱燃油测量传感器布局优化方法，包括以下步骤：

步骤1)，生成油箱初始化可布置区域；

步骤2)，对不同油面姿态角进行划分；

步骤3)，筛选出不同油面姿态角下满足底部与顶部不可测油量约束得传感器安装线集合；

步骤4)对以上传感器安装线集合依据进行合并，并将合并后的传感器安装线集合按数量由小到大进行排列，获得不同数量下的传感器安装线组合；

步骤5)遍历传感器安装线的不同组合，对其进行连续性判断和姿态误差判断，选择满足连续性约束与姿态误差约束的最小数量的传感器安装线组合作为油量传感器布局优化结果。

进一步，所述步骤1)生成油箱初始化可布置区域方法为：

步骤1.1)，首先生成油箱底部可行性区域离散点；

步骤1.2)，设置油量传感器安装线生长方向；

步骤1.3)，根据可行性区域离散点和油量传感器安装线生长方向建立传感器初步安装线；

步骤1.4)，依据油箱中传感器与油箱顶板间隙、传感器顶部非受感长度、传感器底部非受感长度以及油箱中传感器与油箱底部间隙，得到有效油量传感器。

进一步，所述步骤3)筛选传感器安装线集合算法为：

步骤3.1)，对传感器安装线按底点Z坐标值从小到大，Y坐标由小到大进行排序；

循环3.2)，将油箱油面在第i＝1个姿态角下与初始安装线求交得到满足第i个姿态角下的传感器安装线集合；i为参数；

步骤3.3)，油箱油面在第i+1个姿态角下与第i个姿态角下得到的安装线求交得到满足第i+1个姿态角下传感器安装线集合；