一种火箭发动机试验工艺系统三维表征方法

技术领域

本发明涉及计算机软件技术领域，特别涉及数据采集软件三维显示技术领域，用于解决火箭发动机试验工艺系统的三维显示问题。

背景技术

传统的火箭发动机试验工艺系统界面通常采用二维图形表示，传感器数据只能通过二维图形上的字符串或数值显示控件显示，该显示方式不够直观，不能完全反映所有传感器布点的采集数据，传感器故障检测慢，不能及时反映传感器故障数据及其对工艺系统的影响，而三维工艺流程系统具备三维显示和传感器故障实时检测的功能，它能够将传感器的数据传递到发动机部件模型中去，实时显示模型的物理场分布情况，同时，还能够将传感器添加到模型中，不同颜色区分不同类型的传感器，直观明了地显示传感器的分布情况，加入颜色条，可以反映模型的物理场分布数值，通过空间三维坐标系，可以按照实际工艺流程将各个发动机部件模型组合成一个完整的或局部的工艺系统。

发明内容

本发明的技术解决问题：提出一种火箭发动机试验工艺系统三维表征方法，该方法可完成试验工艺系统三维显示，缩放、旋转、移动、隐藏、剖分发动机部件模型，不同传感器颜色区分显示，隐藏传感器，设置颜色条标尺大小，三维工艺系统搭建等功能。经过试验所得的传感器工艺参数，通过空间插值算法，即可算出模型的物理场分布参数，可实现点火前后发动机工艺系统物理场的快速准确显示，具有显示直观，精确可靠，操作方便，通用性强的特点。

本发明的技术解决方案：

首先建立发动机部件模型库，根据发动机试验的要求和具体操作，总结发动机试验台的部件主要有：气体管路、减压器、手动调节阀、单向阀、贮箱、液体管路、过滤器、缓冲器、质量流量计、涡轮流量计、电磁阀、喷注器、燃烧室、喷管等不同类型的多个部件。

确定空间插值方法。空间插值方法如下表所示。

创建每种插值算法的文件包，根据需求调用不同的插值算法文件。

传感器值传递到发动机部件模型中。传感器值通过插值算法传递到模型的每个节点中，给每个节点编号，一个编号对应一个数值，将编号和数值放入一个数组文件中，设定纹理大小，将颜色渲染到模型上。

设置发动机部件模型的功能属性。添加发动机部件模型的功能参数，包括缩放、旋转、移动、隐藏、剖分等功能，建立剖分平面公式，可以在模型任一位置进行剖分，观看内部的颜色分布状态。

设置传感器的功能属性。用颜色区分不同类别的传感器，比如用蓝色代表压力传感器，黄色代表温度传感器，易于直观的显示不同传感器的分布状态，添加隐藏属性功能，根据需求进行隐藏或显示。

设置颜色条标尺大小。保证模型颜色的多样化，颜色条标尺的最大值为传感器数据的最大值，颜色条标尺的最小值为传感器数据的最小值。

建立空间三维坐标系，将传感器点添加到发动机部件模型中，将各个部件模型搭建为一个完整的或局部的工艺系统。

附图说明

图1是火箭发动机试验工艺系统三维表征方法示意图。

具体实施方式

参照图1，以低温贮箱和管道为例，其实施方式如下：

建立低温贮箱和管道三维模型，建立模型数据包，添加到部件模型库中。

调用插值算法文件包，由于克里金算法逼近程度高，采用克里金算法进行数据传递。

传感器值传递到发动机部件模型中，将传感器采集值通过插值算法实时传递到贮箱和管道的每个节点上，将节点编号和节点值放入数组中，纹理大小设为1024，进行颜色渲染。

设置发动机部件模型的功能属性。建立剖分平面公式AX+BY+CZ+D＝0，输入A、B、C、D的值，假设A为2，B、C为0，D为-1，剖分平面为X＝0.5的平面，单看贮箱时，可将管道隐藏，单看管道时，可将贮箱隐藏。

设置传感器的功能属性。将压力传感器颜色设为蓝色，温度传感器设为黄色，根据需求对不同类别传感器进行隐藏或显示。

设置颜色条标尺大小，以温度场为例，传感器温度最高为280K，最小为77K，则将颜色条标尺设为77-280K。

建立空间三维坐标系，将传感器点添加到发动机部件模型中，将贮箱和管道搭建为一个整体。