本发明专利技术提供了一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法及装置，该方法包括：根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定加注日的氦气气垫加注压力；根据氦气气垫加注压力，确定加注日氦气加注质量；获取双组元推进系统在补气日的贮箱遥测数据；根据加注日氦气加注质量、贮箱遥测数据、加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度；根据加注日的加注氦气温度、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定补气日的贮箱气垫调整压力。本方案能够在有效控制精度范围内，实现贮箱目标加注压力的量化控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间推进，特别涉及一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法及装置。
技术介绍
1、高轨卫星一般采用双组元推进系统，通过远地点多次机动变轨完成轨道转移。一般情况下，高轨卫星双组元推进系统贮箱加注压力存在如下要求：1)氧燃贮箱均高于气路系统开启补气压力，一方面避免入轨后接通气路时出现氧燃贮箱一边补气另一边不补气，导致变轨初期系统混合比偏差过大的情况，另一方面保证系统接通气路前具有足够的压力；2)氧燃贮箱均不超过贮箱最大工作压力，避免变轨点火初期轨控发动机入口压力过高，影响发动机工作状态；3)氧燃贮箱压力相差较小，避免入轨初期姿控发动机点火和变轨初期轨控发动机点火混合比偏差过大，影响发动机工作状态。
2、然而，高轨卫星贮箱加注充填比一般在90％以上。高充填比情况下推进剂密度变化、贮箱气垫溶解、贮箱气垫温度变化等因素均会引起贮箱压力较大范围内变化，导致贮箱加注压力超出预期范围，难以有效实现高轨卫星双组元推进系统贮箱加注压力的量化控制。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法及装置，能够在有效控制精度范围内，实现贮箱目标加注压力的量化控制。
2、第一方面，本专利技术提供了一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法，包括：
3、根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定所述加注日的氦气气垫加注压力；
4、根据所述氦气气垫加注压力，确定加注日氦气加注质量；
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p>5、获取所述双组元推进系统在补气日的贮箱遥测数据；6、根据所述加注日氦气加注质量、所述贮箱遥测数据、所述加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度；
7、根据所述加注日的加注氦气温度、所述目标入轨贮箱压力和所述入轨后氦气溶解率，确定所述补气日的贮箱气垫调整压力。
8、可选地，所述根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定所述加注日的氦气气垫加注压力，包括：
9、a1：设置所述加注日的初始氦气气垫加注压力；
10、a2：获取所述加注日的初步加注氦气温度、贮箱内气垫体积和第一推进剂饱和蒸汽压；其中，所述贮箱内气垫体积由所述加注推进剂质量、加注推进剂密度和贮箱容积计算得到；
11、a3：根据所述加注日的初始氦气气垫加注压力、所述加注日的初步加注氦气温度、所述贮箱内气垫体积和所述第一推进剂饱和蒸汽压，计算得到第一氦气加注质量；
12、a4：根据入轨后贮箱温度、入轨后的氦气体积、所述入轨后氦气溶解率、所述第一氦气加注质量和所述第一推进剂饱和蒸汽压，计算得到预计入轨后第一贮箱压力；
13、a5：判断所述第一贮箱压力是否满足所述目标入轨贮箱压力，若是，则确定所述初始氦气气垫加注压力为所述加注日的氦气气垫加注压力；否则，返回步骤a1。
14、可选地，所述第一贮箱压力通过如下公式确定：
15、
16、其中，p1为所述第一贮箱压力；η轨为所述入轨后氦气溶解率；mhe加为所述第一氦气加注质量；r为气体常数；the轨为所述入轨后贮箱温度；vhe轨为所述入轨后的氦气体积；p蒸加为所述第一推进剂饱和蒸汽压。
17、可选地，所述根据所述加注日的氦气气垫加注压力，确定加注日氦气加注质量，包括：
18、将根据所述加注日的氦气气垫加注压力得到的第一氦气加注质量确定为加注日氦气加注质量。
19、可选地，所述根据所述加注日氦气加注质量、所述贮箱遥测数据、所述加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度，包括：
20、从所述贮箱遥测数据中确定补气前贮箱压力、补气前推进剂温度；
21、根据所述补气前贮箱压力、所述补气前推进剂温度和所述加注推进剂质量，确定理论最大氦气溶解量；
22、根据所述加注日氦气加注质量、所述补气日氦气溶解率和所述理论最大氦气溶解量，确定当前氦气量；
23、根据所述补气前贮箱压力、贮箱容积、所述加注推进剂质量、所述当前氦气量和第二推进剂饱和蒸汽压，确定所述加注日的加注氦气温度。
24、可选地，所述理论最大氦气溶解量通过如下公式确定：
25、
26、其中，m溶总为所述理论最大氦气溶解量；m推为所述加注推进剂质量；p为所述补气前贮箱压力；t为所述补气前推进剂温度；a、b、c均为经验系数；
27、所述当前氦气量通过如下公式确定：
28、mhe补＝mhe加-η补×m溶总
29、其中，mhe补为所述当前氦气量；mhe加为所述加注日氦气加注质量；η补为所述补气日氦气溶解率。
30、可选地，所述根据所述加注日的加注氦气温度、所述目标入轨贮箱压力和所述入轨后氦气溶解率，确定所述补气日的贮箱气垫调整压力，包括：
31、s1：设置所述补气日的初始贮箱气垫调整压力；
32、s2：获取初始当前氦气量、所述加注日的加注氦气温度、补气日贮箱内气垫体积和第二推进剂饱和蒸汽压；
33、其中，所述初始当前氦气量由所述初始贮箱气垫调整压力、所述第二推进剂饱和蒸汽压和所述补气日贮箱内气垫体积计算得到；
34、s3：根据所述初始当前氦气量、所述补气日氦气溶解率和补气日理论最大氦气溶解量，计算得到当前氦气总量；
35、s4：根据所述当前氦气总量、所述入轨后氦气溶解率和理论最大氦气溶解量，确定入轨后氦气量；
36、s5：根据入轨后贮箱温度、入轨后的氦气体积、所述入轨后氦气量和所述第二推进剂饱和蒸汽压，计算得到预计入轨后第二贮箱压力；
37、s6：判断所述第二贮箱压力是否满足所述目标入轨贮箱压力，若是，则确定所述补气日的初始贮箱气垫调整压力为所述补气日的贮箱气垫调整压力；否则，返回步骤s1。
38、可选地，所述推进剂包括氧化剂和燃烧剂；所述加注日的氦气气垫加注压力包括所述加注日在氧路的氦气气垫加注压力和所述加注日在燃路的氦气气垫加注压力；所述补气日的贮箱气垫调整压力包括所述补气日在氧路的贮箱气垫调整压力和所述补气日在燃路的贮箱气垫调整压力。
39、第二方面，本专利技术提供了一种双组元推进系统贮箱加注压力控制装置，包括：
40、加注日处理模块，用于根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定所述加注日的氦气气垫加注压力；并根据所述加注日的氦气气垫加注压力，确定加注日氦气加注质量；
41、获取模块，用于获取所述双组元推进系统在补气日的贮箱遥测数据；
42、补气日处理模块，用于根据所述加注日氦气加注质量、所述贮箱遥测数据、所述加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度；并根据所述加注日的加注氦气温度、所述目标入轨贮箱压力和所述入轨后氦气溶解率，确定所述补气本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定所述加注日的氦气气垫加注压力，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加注日氦气加注质量、所述贮箱遥测数据、所述加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加注日的加注氦气温度、所述目标入轨贮箱压力和所述入轨后氦气溶解率，确定所述补气日的贮箱气垫调整压力，包括：
7.根据权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述推进剂包括氧化剂和燃烧剂；所述加注日的氦气气垫加注压力包括所述加注日在氧路的氦气气垫加注压力和所述加注日在燃路的氦气气垫加注压力；所述补气日的贮箱气垫调整压力包括所述补气日在氧路的贮箱气垫调整压力和所述补气日在燃路的贮箱气垫调整压力。
8.一种双组元推进系统贮箱加注压力控制装置，其特征在于，包括：
9.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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【技术特征摘要】
1.一种双组元推进系统贮箱加注压力控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双组元推进系统在加注日的加注推进剂质量、目标入轨贮箱压力和入轨后氦气溶解率，确定所述加注日的氦气气垫加注压力，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加注日氦气加注质量、所述贮箱遥测数据、所述加注推进剂质量和补气日氦气溶解率，确定加注日的加注氦气温度，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加注日的加注氦气温度、所述目标入轨贮箱压力和所述入轨后氦气溶解率，确定所述补气日的贮箱气垫调整...
【专利技术属性】
技术研发人员：林震，尹文娟，李宗良，宋涛，丁凤林，王猛杰，陈上通，郭蕾，林长杰，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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