【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃油液位检测的，具体涉及一种高精度的燃油液位检测方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、传感器技术是测量控制系统的基础技术，在现代飞机燃油测量控制系统中，装有各种各样的传感器，用以测量各项燃油属性和状态，因为传感器使用在燃油环境中，且整个测控系统非常庞大复杂，给系统的维护和维修造成了极大的不便，因此，提高燃油箱内产品的可靠性、维修性、测试性、安全性对于提高飞机整体的安全性和经济性具有非常重要的意义。
2、常用的燃油液位信号器为电容式液位传感器，电容式液位传感器是一种通过测量液体与电极之间的电容变化来测量液位高度的传感器。其工作原理基于电容的定义，即两个导体之间的介电常数和构成导体的形状、尺寸和位置有关。在电容式液位传感器中，液体在电极上形成一个电容器，通过测量这个电容的变化来反映液位的高度。
3、电容式液位传感器主要由一组同轴安装在一起的铝合金管组成，这些管子相当于电容器的极板，需要保持一定的间隙。当液体的介电常数与空气或其他气体不同时，液体的存在会改变电容器的电容值。传感器通常由一个或多个固定电极和一个可变电极组成，后者通常是液体本身或与液体接触的导体。随着液位的升降，电极间的介质发生变化，从而导致电容值的变化。通过测量这种变化，可以精确地监测液位。
4、例如：现有中国专利cn110887544a公开了一种复合式燃油传感器，包括油箱壳体、安装盒、导杆、温度传感器、液位传感器、油量传感器；所述油箱壳体顶端开口与安装盒底部密封连接；所述导杆设置在油箱壳体中，导杆内部中空，顶部固定在安
5、电容式液位传感器因其高灵敏度、稳定性和广泛的适用性而成为工业自动化和流体控制系统中准确监测和控制液位的重要组成部分。它们不仅适用于导电液体，也适用于非导电液体，如纯水，因为不同液体的介电常数不同，因此在设计和校准时需要考虑这些特性以确保准确测量。
6、然而，电容式液位传感器常常会因为温度等环境因素影响，电容式液位传感器通过比较无液体时的电容与有液体时的电容之间的差值来判断液位，因无液体时的电容是一个固定参考值，随着环境因素的变化，最终的液位检测值很容易产生较大的误差，因此，常常需要进行补偿。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高精度的燃油液位检测方法、系统及存储介质，旨在解决上述的问题。
2、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
3、一种高精度的燃油液位检测方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：分别获取不同标定液位高度下，不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图，并形成训练集；
5、步骤s2：基于训练集训练神经网络模型获得液位高度补偿模型；
6、步骤s3：基于经验数据得到状态集s＝{s1，s2，…，sn}以及补偿策略集a＝{a1，a2，…，an}，其中，状态sn包括环境参数、燃油属性和油箱状态；
7、步骤s4：基于经验数据(st，at，st+1，rt)，利用演员-评论家算法训练得到演员-评论家网络；
8、其中：st为燃油箱在t时刻的实时状态；
9、st+1为燃油箱在t+1时刻的实时状态；
10、at为燃油箱在t至t+1时间段内的液位补偿权重；
11、rt为燃油箱由st变化为st+1并实施at的奖赏；
12、步骤s5：将实时测量的当前温度下的信号处理器输出信号的频谱图，输入至液位高度补偿模型得到预测的液位补偿高度；将当前实时状态输入至演员-评论家网络，其中演员网络用于控制对液位高度进行补偿，所述评论家网络用于对补偿进行评论，得到最佳的液位补偿权重；基于预测的液位补偿高度与最佳的液位补偿权重的乘积得到燃油液位检测结果。
13、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s1中，构建恒压恒温的试验环境，将燃油箱、温度传感器、液位传感器和信号处理器分别放在试验环境中，通过改变试验温度得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图。
14、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s1中，基于傅里叶变换算法将信号处理器输出的数字信号转换为频谱图。
15、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s3中，所述状态sn包括温度、油箱倾斜角度、压强、燃油介质常数和燃油密度。
16、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
17、一种高精度的燃油液位检测系统，基于上述的方法进行，包括数据处理模块、经验数据收集模块、液位高度补偿模块、演员-评论家模块和检测模块；所述数据处理模块用于基于试验得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图，并联合标定的液位高度形成训练集；所述液位高度补偿模块用于采用训练集训练神经网络模型获得液位高度补偿模型；所述经验数据收集模块用于收集经验数据，所述演员-评论家模块用于基于经验数据并利用演员-评论家算法训练得到演员-评论家网络；所述检测模块用于将实时测量的信号处理器输出信号的频谱图输入至液位高度补偿模型得到液位补偿高度，然后将实时状态输入至演员-评论家网络得到最佳的液位补偿权重，最终基于预测的液位补偿高度与最佳的液位补偿权重的乘积得到燃油液位检测结果。
18、为了更好地实现本专利技术，进一步地，还包括数据预处理模块和存储模块，所述数据预处理模块用于基于傅里叶变换算法将信号处理器输出的数字信号转换为频谱图；所述存储模块用于存储历史数据以及基于试验得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图。
19、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、本专利技术将检测的频谱图输入至液位高度补偿模型得到预测的液位高度，即得到液位补偿高度，全面考虑了液位检测系统整体器件受温度的影响，以及基于视图的神经网络模型，可以精确的获取频谱图的细腻特征，精确的预测得到液位补偿高度。然而，液位高度不仅仅受温度的影响，还要综合考虑其他环境因素的影响，因此，本专利技术进一步基于经验数据训练了演员-评论家网络，以得到最佳的液位补偿权重，进一步对预测的液位补偿高度进行修正，得到精确的燃油液位检测结果，具有较好的实用性。
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1.一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，构建恒压恒温的试验环境，将燃油箱、温度传感器、液位传感器和信号处理器分别放在试验环境中，通过改变试验温度得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图。
3.根据权利要求2所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，基于傅里叶变换算法将信号处理器输出的数字信号转换为频谱图。
4.根据权利要求1所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述状态sn包括温度、油箱倾斜角度、压强、燃油介质常数和燃油密度。
5.一种高精度的燃油液位检测系统，基于权利要求1-4任一项所述的方法进行，其特征在于，包括数据处理模块、经验数据收集模块、液位高度补偿模块、演员-评论家模块和检测模块；所述数据处理模块用于基于试验得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图，并联合标定的液位高度形成训练集；所述液位高度补偿模块用于采用训练集训练神经网络模型获得液位高度补偿模型；所述经验数据收集
6.根据权利要求5所述的一种高精度的燃油液位检测系统，其特征在于，还包括数据预处理模块和存储模块，所述数据预处理模块用于基于傅里叶变换算法将信号处理器输出的数字信号转换为频谱图；所述存储模块用于存储历史数据以及基于试验得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤s1中，构建恒压恒温的试验环境，将燃油箱、温度传感器、液位传感器和信号处理器分别放在试验环境中，通过改变试验温度得到不同温度下的信号处理器输出信号的频谱图。
3.根据权利要求2所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤s1中，基于傅里叶变换算法将信号处理器输出的数字信号转换为频谱图。
4.根据权利要求1所述的一种高精度的燃油液位检测方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述状态sn包括温度、油箱倾斜角度、压强、燃油介质常数和燃油密度。
5.一种高精度的燃油液位检测系统，基于权利要求1-4任一项所述的方法进行，其特征在于，包括数据处理模块、经验数据收集模块、液位高度补偿模块、演员-评论家模块和检测模块；所述数据处理模块用于基于试验得到不同温度下的信号处理器输出信号的频...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛双喜，牛满江，刘剑涛，杨光明，樊伟，
申请(专利权)人：四川泛华航空仪表电器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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