CN101943894B - 一种运载器安全判决参数定量确定方法 - Google Patents

一种运载器安全判决参数定量确定方法 Download PDF

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Abstract

一种运载器安全判决参数定量确定方法，主要解决在运载器发射试验任务中，地面安控系统对运载器进行安全控制时，如何根据运载器实际飞行参数和既定的飞行参数安全管道实时地定量计算运载器是否飞行正常，以及偏向安全管道的方向和程度的问题。包括：1.建立运载器安判指数，包括：告警指数，炸毁指数。2.安判指数度量的确定方法。包括：（1）告警指数度量的确定方法，（2）炸毁指数度量的确定方法。

Description

一种运载器安全判决参数定量确定方法
技术领域
本发明涉及航天测控领域运载器的安全控制技术，特别是对运载器的安全判决参数进行定量确定。当通过多种测量手段获得运载器实际飞行参数时，通过本方法能够实时确定出用于运载器安全判决的定量参数，从而为运载器实施安控提供依据。
背景技术
运载器发射任务是一项尖端科技试验任务，存在较大的风险，一旦出现故障，运载器可能危及发射场﹑重要设施﹑人员和航迹下保护城市的安全，造成非常严重的后果，因而在运载器发射过程中必须有高效可靠的安全控制措施，用以保证各类损失在故障情况下降低至最小程度。
在运载器安全控制区段内，地面安控系统需要对运载器飞行姿态、弹道参数、飞行状态准确判断，以确定运载器飞行是否正常。由于历史原因，以往的安控系统只是计算、绘制了用于运载器安全判决的参数曲线，没有对运载器安判参数的变化趋势进行定量度量。
发明内容
根据上述研究背景，本发明的目的是提出一种运载器安全判决参数定量确定方法，其特征在于：
（1）建立运载器安全判决指数：包括告警指数和炸毁指数；其中
安判指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向安全管道的方向和程度；
运载器安判指数用值域在                                                
Figure 255781DEST_PATH_IMAGE001
内的有符号浮点数来表示，如果为正号，表明实际安判参数值偏向上安全管道；如果为1，表示实际安判参数值碰上或越过上安全管道；如果为负号，表明实际安判参数值偏向下安全管道；如果为-1，表示实际安判参数值碰上或越过下安全管道；
安全管道分为告警管道和炸毁管道，根据安全管道的不同，运载器安判指数可分为告警指数和炸毁指数；
运载器告警指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向告警管道的方向和程度；
（2）告警指数度量和炸毁指数度量的确定
设
Figure 833393DEST_PATH_IMAGE002
表示运载器安判参量
Figure 553087DEST_PATH_IMAGE003
的实际测量曲线， 
Figure 426627DEST_PATH_IMAGE004
表示安判参量
Figure 497351DEST_PATH_IMAGE003
的上告警管道曲线，
Figure 613075DEST_PATH_IMAGE005
表示安判参量
Figure 452855DEST_PATH_IMAGE003
的下告警管道曲线，表示安判参量的上炸毁管道曲线，
Figure 207687DEST_PATH_IMAGE007
表示安判参量
Figure 901974DEST_PATH_IMAGE003
的下炸毁管道曲线，
根据实际应用情况，设
Figure 382896DEST_PATH_IMAGE008
；
a、告警指数度量的确定
定义为安判参量
Figure 620159DEST_PATH_IMAGE003
的告警指数，表示
Figure 434532DEST_PATH_IMAGE010
时刻安判参量
Figure 319311DEST_PATH_IMAGE003
偏离正常值接近告警线的方向和程度，的度量确定如下：
Figure 847561DEST_PATH_IMAGE011
Figure 516440DEST_PATH_IMAGE012
告警指数
Figure 73586DEST_PATH_IMAGE009
用值域在
Figure 827915DEST_PATH_IMAGE001
内的有符号的浮点数来表示，如果，表明安判参量
Figure 150629DEST_PATH_IMAGE003
实际值偏向上告警管道；如果
Figure 221856DEST_PATH_IMAGE014
，表示
Figure 865327DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 764275DEST_PATH_IMAGE004
；如果
Figure 555514DEST_PATH_IMAGE015
，表明实际值
Figure 696645DEST_PATH_IMAGE002
偏向下告警管道
Figure 194622DEST_PATH_IMAGE005
；如果为
Figure 28586DEST_PATH_IMAGE016
，表示碰上或越过
Figure 413793DEST_PATH_IMAGE005
；
b、炸毁指数度量的确定
定义
Figure 766277DEST_PATH_IMAGE017
为安判参量
Figure 771142DEST_PATH_IMAGE003
的炸毁指数，表示
Figure 209077DEST_PATH_IMAGE010
时刻安判参量偏离正常值接近告警线的方向和程度，
Figure 226897DEST_PATH_IMAGE017
的度量的确定如下：
Figure 340347DEST_PATH_IMAGE018
Figure 829359DEST_PATH_IMAGE019
炸毁指数
Figure 53667DEST_PATH_IMAGE017
用值域在
Figure 177481DEST_PATH_IMAGE001
内的有符号的浮点数来表示，如果，表明安判参量
Figure 936675DEST_PATH_IMAGE003
实际值
Figure 964674DEST_PATH_IMAGE002
位于上告警管道
Figure 208574DEST_PATH_IMAGE004
和下告警管道
Figure 398247DEST_PATH_IMAGE005
之间；如果
Figure 861851DEST_PATH_IMAGE021
，表明安判参量
Figure 427962DEST_PATH_IMAGE003
实际值
Figure 791947DEST_PATH_IMAGE002
越过上告警管道
Figure 152521DEST_PATH_IMAGE004
，偏向上炸毁管道
Figure 601957DEST_PATH_IMAGE006
；如果，表示碰上或越过；如果
Figure 894343DEST_PATH_IMAGE023
，表明实际值
Figure 130153DEST_PATH_IMAGE002
越过下告警管道
Figure 140834DEST_PATH_IMAGE005
，偏向下炸毁管道
Figure 171107DEST_PATH_IMAGE007
；如果为
Figure 267239DEST_PATH_IMAGE024
，表示
Figure 41160DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 906348DEST_PATH_IMAGE007
。
本发明解决了运载器安全判决参数定量的确定的问题，具有较大的现实意义，主要表现在：
1)能够定量描述运载器安判参数接近安全管道的程度和方向；
2)能够定量描述对运载器实施安控的紧急程度； 
3)能够为运载器飞行状态定量推理提供依据。
附图说明
图1是安判参量V告警管道示意图；
图2是安判参量V告警管道、炸毁管道示意图；
图3 与
Figure 192415DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 504447DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 489721DEST_PATH_IMAGE026
的关系示意图。
具体实施方式
1、运载器安判指数概念，包括告警指数概念和炸毁指数概念
运载器安判指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向安全管道的方向和程度。运载器安判指数用值域在内的有符号浮点数来表示。如果为正号，表明实际安判参数值偏向上安全管道；如果为1，表示实际安判参数值碰上或越过上安全管道；如果为负号，表明实际安判参数值偏向下安全管道；如果为-1，表示实际安判参数值碰上或越过下安全管道。
安全管道分为告警管道和炸毁管道。根据安全管道的不同，运载器安判指数可分为告警指数和炸毁指数。
运载器告警指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向告警管道的方向和程度。
运载器炸毁指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向炸毁管道的方向和程度。
2、告警指数度量和炸毁指数度量的具体确定方法
设
Figure 932521DEST_PATH_IMAGE002
表示安判参量
Figure 48244DEST_PATH_IMAGE003
的实际测量曲线， 
Figure 888024DEST_PATH_IMAGE004
表示安判参量
Figure 932466DEST_PATH_IMAGE003
的上告警管道曲线，
Figure 224907DEST_PATH_IMAGE005
表示安判参量
Figure 144321DEST_PATH_IMAGE003
的下告警管道曲线，
Figure 838608DEST_PATH_IMAGE006
表示安判参量的上炸毁管道曲线，表示安判参量
Figure 55329DEST_PATH_IMAGE003
的下炸毁管道曲线，如图1、图2所示。
根据实际应用情况，设
Figure 604122DEST_PATH_IMAGE008
。
（1）告警指数度量的确定方法
定义为安判参量
Figure 522978DEST_PATH_IMAGE003
的告警指数，表示
Figure 784195DEST_PATH_IMAGE010
时刻安判参量
Figure 187495DEST_PATH_IMAGE003
偏离正常值接近告警线的方向和程度。
Figure 508755DEST_PATH_IMAGE009
的度量的确定公式如下：
告警指数用值域在
Figure 579424DEST_PATH_IMAGE001
内的有符号的浮点数来表示。如图3所示，如果
Figure 555471DEST_PATH_IMAGE013
，表明安判参量
Figure 158490DEST_PATH_IMAGE003
实际值
Figure 801961DEST_PATH_IMAGE002
偏向上告警管道
Figure 199444DEST_PATH_IMAGE004
；如果
Figure 928366DEST_PATH_IMAGE014
，表示
Figure 69497DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 567475DEST_PATH_IMAGE004
；如果
Figure 461543DEST_PATH_IMAGE015
，表明实际值
Figure 677761DEST_PATH_IMAGE002
偏向下告警管道
Figure 622583DEST_PATH_IMAGE005
；如果为
Figure 37384DEST_PATH_IMAGE016
，表示
Figure 979932DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 480183DEST_PATH_IMAGE005
。
（2）炸毁指数度量的确定方法
定义为安判参量
Figure 937152DEST_PATH_IMAGE003
的炸毁指数，表示
Figure 785022DEST_PATH_IMAGE010
时刻安判参量偏离正常值接近告警线的方向和程度。
Figure 996878DEST_PATH_IMAGE017
的度量的确定公式如下：
Figure 386271DEST_PATH_IMAGE018
Figure 670622DEST_PATH_IMAGE019
炸毁指数
Figure 145465DEST_PATH_IMAGE017
用值域在
Figure 471667DEST_PATH_IMAGE001
内的有符号的浮点数来表示。如图3所示，如果
Figure 653249DEST_PATH_IMAGE020
，表明安判参量
Figure 170818DEST_PATH_IMAGE003
实际值
Figure 70641DEST_PATH_IMAGE002
位于上告警管道
Figure 699069DEST_PATH_IMAGE004
和下告警管道
Figure 735158DEST_PATH_IMAGE005
之间；如果
Figure 423628DEST_PATH_IMAGE021
，表明安判参量实际值
Figure 478751DEST_PATH_IMAGE002
越过上告警管道
Figure 634926DEST_PATH_IMAGE004
，偏向上炸毁管道
Figure 494297DEST_PATH_IMAGE006
；如果，表示
Figure 338943DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 349624DEST_PATH_IMAGE006
；如果
Figure 379897DEST_PATH_IMAGE023
，表明实际值
Figure 476029DEST_PATH_IMAGE002
越过下告警管道
Figure 485835DEST_PATH_IMAGE005
，偏向下炸毁管道
Figure 616602DEST_PATH_IMAGE007
；如果为
Figure 817777DEST_PATH_IMAGE024
，表示
Figure 401205DEST_PATH_IMAGE002
碰上或越过
Figure 713237DEST_PATH_IMAGE007
。

Claims (1)

1.一种运载器安全判决参数定量确定方法，其特征在于：
（1）建立运载器安全判决指数：包括告警指数和炸毁指数；其中
运载器安全判决指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向安全管道的方向和程度；
运载器安全判决指数用值域在                                                
Figure 209744DEST_PATH_IMAGE002
内的有符号浮点数来表示，如果为正号，表明实际安全判决参数值偏向上安全管道；如果为1，表示实际安全判决参数值碰上或越过上安全管道；如果为负号，表明实际安全判决参数值偏向下安全管道；如果为-1，表示实际安全判决参数值碰上或越过下安全管道；
安全管道分为告警管道和炸毁管道，根据安全管道的不同，运载器安全判决指数可分为告警指数和炸毁指数；
运载器告警指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向告警管道的方向和程度；
运载器炸毁指数用于描述在某一时刻运载器某一安全判决参数偏向炸毁管道的方向和程度；
（2）告警指数度量和炸毁指数度量的确定
设表示运载器安判参量
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE005
的实际测量曲线， 
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE007
表示安判参量
Figure 189201DEST_PATH_IMAGE008
的上告警管道曲线，
Figure 968938DEST_PATH_IMAGE010
表示安判参量
Figure 895306DEST_PATH_IMAGE005
的下告警管道曲线，表示安判参量的上炸毁管道曲线，
Figure 330332DEST_PATH_IMAGE014
表示安判参量
Figure 529233DEST_PATH_IMAGE008
的下炸毁管道曲线，
根据实际应用情况，设
Figure 729270DEST_PATH_IMAGE016
；
a、告警指数度量的确定
定义
Figure 722633DEST_PATH_IMAGE018
为安判参量
Figure 8121DEST_PATH_IMAGE005
的告警指数，表示
Figure 745133DEST_PATH_IMAGE020
时刻安判参量
Figure 799677DEST_PATH_IMAGE008
偏离正常值接近告警线的方向和程度，
Figure 229521DEST_PATH_IMAGE018
的度量确定如下：
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE021
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE023
告警指数用值域在
Figure 339746DEST_PATH_IMAGE002
内的有符号的浮点数来表示，如果
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE025
，表明安判参量
Figure 514375DEST_PATH_IMAGE008
实际值
Figure 380700DEST_PATH_IMAGE027
偏向上告警管道
Figure 109621DEST_PATH_IMAGE007
；如果
Figure 719594DEST_PATH_IMAGE029
，表示
Figure 217572DEST_PATH_IMAGE027
碰上或越过
Figure 520377DEST_PATH_IMAGE007
；如果
Figure 471016DEST_PATH_IMAGE031
，表明实际值
Figure 884679DEST_PATH_IMAGE027
偏向下告警管道
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE032
；如果为
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE034
，表示
Figure 768322DEST_PATH_IMAGE027
碰上或越过
Figure 710870DEST_PATH_IMAGE010
；
b、炸毁指数度量的确定
定义
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE036
为安判参量的炸毁指数，表示
Figure 631738DEST_PATH_IMAGE020
时刻安判参量
Figure 104308DEST_PATH_IMAGE008
偏离正常值接近告警线的方向和程度，
Figure 748916DEST_PATH_IMAGE036
的度量的确定如下：
Figure 674147DEST_PATH_IMAGE037
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE039
炸毁指数
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE040
用值域在
Figure 960772DEST_PATH_IMAGE002
内的有符号的浮点数来表示，如果
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE042
，表明安判参量
Figure 553427DEST_PATH_IMAGE008
实际值
Figure 837778DEST_PATH_IMAGE027
位于上告警管道
Figure 250305DEST_PATH_IMAGE007
和下告警管道
Figure 809462DEST_PATH_IMAGE010
之间；如果，表明安判参量
Figure 522203DEST_PATH_IMAGE008
实际值
Figure 711876DEST_PATH_IMAGE027
越过上告警管道
Figure 154576DEST_PATH_IMAGE007
，偏向上炸毁管道
Figure 720686DEST_PATH_IMAGE045
；如果
Figure 553513DEST_PATH_IMAGE047
，表示碰上或越过
Figure 832365DEST_PATH_IMAGE045
；如果
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE049
，表明实际值
Figure 733325DEST_PATH_IMAGE027
越过下告警管道
Figure 623920DEST_PATH_IMAGE010
，偏向下炸毁管道
Figure 952134DEST_PATH_IMAGE014
；如果为
Figure 2010102665800100001DEST_PATH_IMAGE051
，表示
Figure 92128DEST_PATH_IMAGE027
碰上或越过
Figure 265620DEST_PATH_IMAGE014
。
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