一种基于速度变化量的过载启动计算方法

技术领域

本发明属于航空救生技术领域，具体涉及一种基于速度变化量的过载启动计算方法。

背景技术

一般情况，飞行器应急救生定位系统过载启动采用三轴六向加速度开关，当某一轴向加速度值达到设定的阈值和脉宽条件时，自动触发定位系统，这种方法局限于单轴向的过载启动条件判断，且每个轴向的启动阈值和脉宽条件为固定值。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于速度变化量的过载启动计算方法，在飞行器异常情况下实现过载启动装置的可靠触发，避免飞行器在正常情况下的误启动触发，最大程度保障飞行安全，使飞行器应急救生定位过载触发包线更加完善。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于速度变化量的过载启动计算方法，包括以下步骤：

通过三轴加速度传感器采集X、Y、Z三轴向单分量的加速度信号；X、Y、Z三轴向单分量具体为X轴正向、X轴反向、Y轴正向、Y轴反向、Z轴正向和Z轴反向的分量，且在飞行器的航向上分别对应向前、向后、向右、向左、向上和向下；

通过DSP对加速度信号进行AD采样得到加速度采样值；

对加速度采样值进行滤波处理，得到加速度采样值中的有效值；

根据实际物理量纲与AD转换的换算关系，将有效值转换为三轴向加速度实际物理值；

对三轴向加速度实际物理值在其对应的六个航向上的分量分别进行判断，判断各分量数值是否在预设的有效范围内；对处于预设有效范围内的对应分量数值进行进一步判断，判断该分量数值是否达到预设的最低启动阈值，若是则根据过载启动算法对该分量数值进行判断，根据判断结果得出飞行器在某一或某些航向上是否过载，若过载则输出对应航向的过载启动信号。

当对三轴向加速度实际物理值在航向为向前、向右、向左、向上和向下的分量进行判断时，选取第一最低启动阈值并根据第一过载启动算法进行判断，第一过载启动算法具体为：当该分量数值超过第一启动阈值G且该分量的持续时间大于或等于预设的触发脉宽△T时，输出过载启动信号；当该分量数值小于第一最低启动阈值G或该分量的持续时间小于预设的触发脉宽△T时，计时器归零，不输出过载启动信号。

当对三轴向加速度实际物理值在航向为向后的分量进行判断时，选取第二最低启动阈值并根据第二过载启动算法进行判断，第二过载启动算法具体为：当该分量数值超过第二最低启动阈值G

第一启动阈值G为8.5～11.5g，触发脉宽△T为6～10ms，其中g为重力加速度，取9.8m/s

第二最低启动阈值Gmin为6-8g，最低启动脉宽△Tmin≥8ms，其中g为重力加速度，取9.8m/s

对加速度采样值进行滤波处理时采用高阶IIR滤波。

还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述方法的步骤。

还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在对加速度信号的感受和启动输出条件的判定中，引入冲量原理，将飞行器感受到的加速度值在时间维度上累积，当这个累积量超过规定值时，触发过载启动装置，在飞行器异常情况下实现过载启动装置的可靠触发，避免飞行器在正常情况下的误启动触发，最大程度保障飞行安全，使飞行器应急救生定位过载触发包线更加完善。

附图说明

图1为本发明实施例中对飞行器的航向为向前时的过载启动信号输出流程图；

图2为本发明实施例中对飞行器的航向为向后时的过载启动信号输出流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的技术方案为：

一种基于速度变化量的过载启动计算方法，包括以下步骤：

通过三轴加速度传感器采集X、Y、Z三轴向单分量的加速度信号；X、Y、Z三轴向单分量具体为X轴正向、X轴反向、Y轴正向、Y轴反向、Z轴正向和Z轴反向的分量，且在飞行器的航向上分别对应向前、向后、向右、向左、向上和向下；

通过DSP对加速度信号进行AD采样得到加速度采样值；

对加速度采样值进行滤波处理，得到加速度采样值中的有效值；

根据实际物理量纲与AD转换的换算关系，将有效值转换为三轴向加速度实际物理值；

对三轴向加速度实际物理值在其对应的六个航向上的分量分别进行判断，判断各分量数值是否在预设的有效范围内；对处于预设有效范围内的对应分量数值进行进一步判断，判断该分量数值是否达到预设的最低启动阈值，若是则根据过载启动算法对该分量数值进行判断，根据判断结果得出飞行器在某一或某些航向上是否过载，若过载则输出对应航向的过载启动信号。

当对三轴向加速度实际物理值在航向为向前、向右、向左、向上和向下的分量进行判断时，选取第一最低启动阈值并根据第一过载启动算法进行判断，第一过载启动算法具体为：当该分量数值超过第一启动阈值G且该分量的持续时间大于或等于预设的触发脉宽△T时，输出过载启动信号；当该分量数值小于第一最低启动阈值G或该分量的持续时间小于预设的触发脉宽△T时，计时器归零，不输出过载启动信号。

当对三轴向加速度实际物理值在航向为向后的分量进行判断时，选取第二最低启动阈值并根据第二过载启动算法进行判断，第二过载启动算法具体为：当该分量数值超过第二最低启动阈值G

在本实施例中，第一启动阈值G为10g，触发脉宽△T为8ms，其中g为重力加速度，取9.8m/s

对加速度采样值进行滤波处理时采用高阶IIR滤波。

在第二过载启动算法中，采用积分方式进行判断：若该分量数值(X_data)小于7g,则将冲击量nx清零；否则开始冲击量nx累计计算。此时若该分量数值大于或等于ΔV/PULSE(PUSLE即为△T

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。