【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理领域，具体涉及一种面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法。
技术介绍
1、受限于本身载荷要求，航天器所能携带的燃料有限。需要对燃料剩余量进行较为精确的检测，帮助工作人员或系统及时获取贮箱燃料剩余状态，预估燃料消耗速度和工作剩余时间，避免燃料耗尽导致的事故。
2、目前已有检测方案主要通过液位高度传感器数据来获取燃料剩余量信息。然而，设备本身在执行任务阶段会进行机动操作，导致贮箱内燃料液面存在一定程度的晃动。同时，由于设备处于持续工作状态，贮箱内燃料持续消耗，因此液面呈现时变下降趋势。该趋势与液面晃动叠加，形成不可避免的时变晃动干扰信号，对目前高度传感器实时准确检测液位高度和燃料剩余量带来很大挑战。同时，由于部分设备的流速传感器在长期使用状态下，性能出现老化和衰减情况，流速测量不准，导致无法基于初始液位、流速与工作时间来估算燃料剩余质量。目前已有的处理方案基本上基于均值滤波等方法对液面晃动及外界扰动带来的误差进行处理，但效果有限，该方法估计出的液位高度数据与真值仍存在一定偏差。
3、因此，亟需一种基于液位高度传感器检测数据的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，以在液面晃动扰动和燃料消耗场景下对燃料余量进行准确估计。
2、实现本专利技术目的的具体技术方案为：
3、一种面向燃料液面晃动和
4、步骤1、构建不同充液比与晃动信号的映射关系先验模型；
5、步骤2、进行液位晃动模式识别；
6、步骤3、结合步骤1的不同充液比与晃动信号映射关系模型，以及步骤2的液位晃动模式，确定晃动信号类型；
7、步骤4、确定晃动幅值的估计值；
8、步骤5、确定实时燃料余量估计值。
9、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
10、(1)本专利技术的方案提出一种晃动模式识别方法和一种液体晃动信号模型建模方法。前者通过分析传感器测量点位0或1信号随时间变化趋势和机理，可用于判断实际液位水平高于或低于传感器点位；后者建模方法可迁移应用于不同形状贮箱在不同充液比状态下的晃动信号模型分析与构建中；
11、(2)本专利技术的方案结合先验模型和条件语句实现，对算力要求较低，且对硬件传感器设备要求较低，只需要杆式液位计等设备，无需架设其他多种传感器，如视觉摄像头、超声波液位计等，可以进一步降低燃料余量估计系统的成本，工程化实现和应用难度很小，具有一定推广和产业化潜力；
12、(3)本专利技术方案结合实时液位高度估计值、上一时刻液位高度估计值及对应时间点，可计算出流速估计值，为用户校正设备流速计精度提供一种可选方案或参考输入。
13、下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。
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1.一种面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤1中的构建不同充液比与晃动信号的映射关系先验模型，具体为：
3.根据权利要求1所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤2中的液位晃动模式识别时，通过在贮箱内设置多个液位传感器，基于信号发生变动的液位高度传感器点位测量信号的变化趋势，分析此时实时液位高于或低于传感器测量点位，以识别当前液位晃动模式，具体为：
4.根据权利要求3所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤3中的确定晃动信号类型，具体为：
5.根据权利要求3所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤4中的确定晃动幅值的估计值，具体为：
6.根据权利要求3所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤5中的确定实时燃料余量估计值，具体为：
7.
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤1中的构建不同充液比与晃动信号的映射关系先验模型，具体为：
3.根据权利要求1所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤2中的液位晃动模式识别时，通过在贮箱内设置多个液位传感器，基于信号发生变动的液位高度传感器点位测量信号的变化趋势，分析此时实时液位高于或低于传感器测量点位，以识别当前液位晃动模式，具体为：
4.根据权利要求3所述的面向燃料液面晃动和消耗场景的贮箱燃料余量估计方法，其特征在于，所述步骤3中的确定晃动信号类型，具体为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，闫峰，郑荪禹，李能，刘虎，朱亦曼，丁乐乐，郭毓，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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