[发明专利]基于状态机的推进剂补加系统测试方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于状态机的推进剂补加系统测试方法及系统，包括：气瓶模块：包含气瓶、横向阀门、纵向阀门和压力传感器；压气机模块：包含压气机、进出口管路和阀门；贮箱模块：包含贮箱、贮箱出口阀门、贮箱入口阀门、压力传感器、位移传感器；液路管路模块：包含接口、相关阀门和管路。1、本发明提供一种推进剂补加系统模型，以此构建推进剂补加系统数字样机或半物理样机，实现对补加系统控制系统的算法及程序的验证；可替代推进剂补加系统实物模型，直接构建补加控制系统算法和程序的虚拟验证系统，也可与物理系统组合，形成半物理的补加系统仿真验证系统，实现推进补加控制系统算法和程序等快速验证。

技术领域

本发明涉及补加系统数字模型领域，具体地，涉及一种基于状态机的推进剂补加方法及系统。

背景技术

推进剂在轨补加技术作为在轨航天器长寿命运行的关键技术已在国内外空间站以及部分卫星等航天器推进系统使用，我国天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室在2017年4月完成首次推进剂在轨补加试验(军民两用技术与产品2017年第No.385卷第11期2017-06-15)，标志着我国已突破推进剂补加技术。补加过程的控制是实现推进剂补加的关键环节，补加控制系统的算法和程序在实际应用前须通过充分的测试和试验来验证其正确性和有效性。以前的方法一般采用真实的推进剂补加系统或者模拟器作为测试样机完成补加控制系统的验证。

专利文献CN108146663B(申请号：CN201711283762.7)公开了一种航天器推进剂补加仿真模拟试验系统，包括：补加仿真模拟装置和被补加仿真模拟装置；其中：补加仿真模拟装置由补加仿真主控制器、补加仿真数据控制器、补加仿真测控器和补加仿真启动器构成；被补加仿真模拟装置由被补加仿真主控制器、被补加仿真数据控制器、被补加仿真测控器和被补加仿真启动器构成；所述补加仿真模拟装置和被补加仿真模拟装置通过网络相互可交互信息地连接，并在推进剂补加仿真模拟试验过程中相互交互模拟故障信息。

专利文献CN111075607A(申请号：CN201911284087.9)公开了一种空间推进剂自主补加流程的测试系统和方法，利用空间推进剂补加模型，模拟实际空间推进剂补加系统，验证空间推进剂自主补加流程及故障处置方法的正确性。由空间推进剂补加系统执行机构模拟器进行各种执行机构的模拟，由补加模型采集空间补加执行机构的运行状态，之后转换成补加所需的各种传感器信号输出至地面测试模块，由地面测试模块对传感器信号进行转换处理，生成指令控制补加测控。

但以上两个发明基于实物系统的补加系统测试样机不仅需要大量研制经费，而且开发周期长、维护成本高、难以继承和移植，存在较大局限性。

专利文献CN108595155A(申请号：CN201810351936.7)公开了液体火箭发动机试验过程中一种推进剂定量补加系统及其实现方法，属于计算机软件领域，用于解决液体火箭发动机试验过程中的推进剂加注精度问题。针对液体火箭发动机试验推进剂加注过程进行研究，在原有的加注系统上，重新设计建立煤油定量补加系统，本软件采用现场仪表+采集系统+继电器卡的设计方案，为了提高计时的精准度，本软件采用多媒体计时器STimer工业控件作为计时器。为提高数据可靠性，采用模拟+数字滤波方法对数据进行滤波。但该发明不能对补加系统需求变化的快速验证，不能对不同补加系统测试样机的进行快速构建。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于状态机的推进剂补加系统测试方法及系统。

根据本发明提供的一种基于状态机的推进剂补加系统测试系统，包括：

气瓶模块：包含气瓶、横向阀门、纵向阀门和压力传感器，压力传感器位于气瓶出口，指示气瓶压力；横向阀门与增压系统连接，纵向阀门与贮箱连接；

压气机模块：包含压气机、进出口管路和阀门，压气机出口管路与气瓶连接，压气机入口管路与贮箱连接；阀门为压气机泄压阀门；