CN106940537A - 一种临近空间浮空器安全控制方法 - Google Patents

Abstract

一种临近空间浮空器安全控制方法，包括：步骤一、得出存在的安全风险因素，步骤二、根据所述的安全风险因素构建临近空间浮空器安全控制系统，步骤三、实施安全控制模块中的一个或多个。本发明确保临近空间浮空器在飞行试验过程中的安全性，对可预见的紧急状况制定有效应急策略并进行有效控制。

Description

一种临近空间浮空器安全控制方法

技术领域

本发明提供一种临近空间浮空器安全控制方法，它为临近空间浮空器提供一种新的安全控制方法，属于飞行器系统设计及安全控制领域。

背景技术

临近空间浮空器是以太阳能为动力能源的临近空间飞行器，因其具有高空长时间驻留的特性，并且在通信中继、早期预警、对地观测等运用领域有巨大潜力而广受国内外关注。与常规飞行器的系统设计不同，临近空间浮空器作为一种新兴的飞行器，可借鉴设计经验并不多，其飞行试验安全控制设计是一个复杂的系统设计过程。因此，需要一种基于风险预测和应急响应机制对临近空间浮空器的飞行试验安全控制进行设计，以期获得满足安全控制需求的最优安全控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临近空间浮空器安全控制方法，该方法用于确保临近空间浮空器在飞行试验过程中的安全性，对可预见的紧急状况制定有效应急策略并进行有效控制。

一种临近间浮空器安全控制系统，包括多个安全控制模块，所述多个安全控制模块包括：测控链路冗余模块、平台定位冗余模块、多余度排气模块、多余度囊体爆破快速放气模块、近地自主爆破放气模块、链路中断应急自主降落模块、北斗链路遥控囊体爆破模块、飞行空域安全边界设定模块。

一种临近空间浮空器安全控制方法，该方法包括：步骤一、得出存在的安全风险因素，步骤二、根据所述的安全风险因素构建上述的临近空间浮空器安全控制系统，步骤三、实施上述的安全控制模块中的一个或多个。

优选地，其中在测控链路冗余模块中，浮空器平台采用多频段多链路互为备份的测控方案，所述多频段多链路包括但不限于视距测控链路、中继卫星测控链路和北斗卫星测控链路。

优选地，其中所述多个视距测控链路包括但不限于UHF频段视距测控链路、L频段视距测控链路、S频段视距测控链路和C频段视距测控链路，测控链路冗余模块执行多频段多链路的切换，包括执行：

S11监测多个视距测控链路的状态，

S12顺序检测多个视距测控链路是否正常，如果至少一个视距测控链路为正常，则S11，如果多个视距测控链路都不正常，则S13；

S13检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则S11，如果不正常，则S14；

S14开启视距测控链路中断计时，达到既定时间后，检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则开启北斗卫星测控链路定时查询，返回S11，如果不正常，则开启北斗卫星测控链路中断计时。

优选地，其中，在多余度囊体爆破快速放气模块中，

导爆索的点火控制采用多级开关，第一级开关为预点火开关，由控制器经光电隔离控制继电器闭合实现所述第一级开关，第二级点火为功率管点火开关，由所述控制器经光电隔离控制功率管开关器件实现所述第二级开关；

导爆索是否点火的检测通过以下结构实现：设定电压连接定值电阻，定值电阻后连接导爆索，检测定值电阻和导爆索间的电平。当导爆索未起爆时，检测到的电平为低电平，当导爆索起爆后断路，检测到的电平为高电平。

优选地，其中近地自主爆破放气模块执行飞行平台控制降落，包括执行，

S21预测降落轨迹与着陆点，将系统遥控切换至降落模式；

S22判断阀门状态是否正常，如果正常，则打开阀门启动降落，预测降落轨迹与着陆点，接近地面快速放气，执行S24，如果不正常则执行S23；

S23预测降落轨迹与着陆点，启动囊体爆破，实现快速放气；

S24系统着陆，回传最终着陆地点。

优选地，其中链路中断应急自主降落模块执行应急自主降落，包括执行，

S31判断是否全部链路中断超过设计时长，若是则系统自主切换至应急降落模式，外测获取定位信息；

S32判断阀门状态是否正常，如果正常，则打开阀门启动降落，外测获取定位信息，接近地面快速放气，执行S34，如果不正常则执行S33；

S33启动快速放气装置，实施囊体爆破，实现快速放气，外测获取定位信息；

S34系统着陆，基于外测数据定位着陆点。

优选地，其中S31中判断是否全部链路中断超过设计时长的方法包括：

S40同时进行S41、S42、S43：

S41检测多个视距测控链路是否正常，包括：

S411检测多个视距测控链路是否正常，如果至少一个视距测控链路为正常，则视距测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S412；

S412视距测控链路中断累积计时，判断所述视距测控链路中断累积计时是否大于第一设计时长，如果不大于，则返回S411，如果大于，则返回S41结果为是；

S42检测中继星测控链路是否正常，包括：

S421检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则中继星测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S422；

S422中继星测控链路中断累积计时，判断所述中继星测控链路累积计时是否大于第二设计时长，如果不大于，则返回S421，如果大于，则返回S42结果为是；

S43检测北斗卫星测控链路是否正常，包括：

S431检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则北斗卫星测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S432；

S432北斗卫星测控链路中断累积计时，判断累积计时是否大于第二设计时长，如果不大于，则返回S431，如果大于，则返回S43结果为是；

S44判断是否S41、S42、S43结果都为是，如果都为是，则判断全部链路中断超过设计时长，如果有一个不为是，则执行S40。

优选地，所述可能存在的安全风险因素包括：气象超预期变化、飞行控制策略风险、浮空器飞行状态异常、飞行空域超程、平台部件性能下降或部分失效。

本发明的优点在于：该系统通过各个安全控制模块，确保了临近空间浮空器平台在飞行试验过程中的安全性，特别是在发生紧急情况时能够实施有效控制；该方法通过对潜在的安全风险因素的监控，能够对可能发生的风险和应急情况进行事先布局，并根据可能存在的安全风险情况制定十分周密的应对策略和安全控制模块，明确了安全操作步骤，由此可以实现有针对性的避险，节约了效能。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据本发明实施方式的临近空间浮空器安全控制方法；

图2为根据本发明实施方式的采用测控链路冗余模块执行测控链路切换的方法流程图；

图3为根据本发明实施方式的多余度囊体爆破快速放气模块的点火控制与状态监测的原理图；

图4为根据本发明实施方式的采用近地自主爆破放气模块执行飞行平台控制降落的方法流程图；

图5为根据本发明实施方式的采用应急自主降落模块执行应急自主降落的方法流程图；

图6为根据本发明实施方式的采用应急自主降落模块执行测控链路状态监测判断的方法流程图；

图7为根据本发明实施方式的临近空间浮空器安全控制系统。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供了一种临近空间浮空器安全控制系统，包括多个安全控制模块，所述多个安全控制模块包括：测控链路冗余模块、平台定位冗余模块、多余度排气模块、多余度囊体爆破快速放气模块、近地自主爆破放气模块、链路中断应急自主降落模块、北斗链路遥控囊体爆破模块、飞行空域安全边界设定模块。

本发明还公开了一种临近空间浮空器安全控制方法，其用于确保临近空间浮空器在飞行试验过程中的安全性，对可预见的紧急状况制定有效应急策略并进行有效控制，用于确保临近空间浮空器平台在飞行试验过程中的安全性，特别是在发生紧急情况时实施有效控制。该方法包括：步骤一、得出可能存在的安全风险因素，步骤二、根据所述的安全风险因素构建上述的临近空间浮空器安全控制系统，步骤三、实施上述的安全控制模块中的一个或多个。

根据基于临近空间浮空器平台进行多次飞行试验的结果，可以得到在飞行试验过程中，可能存在的风险因素包括：

1)由于气象存在超预期变化，基于平流层风场的规律性，浮空器平台选择在合适的气象窗口开展试验，试验风险可控。由于气象条件预报存在偏差，包括但不限于地面遇到极端气象，或高空风预报出现较大偏差。这种情况造成的后果包括但不限于在放飞准备阶段可能造成试验系统损伤，在飞行阶段可能造成飞行轨迹与预测航迹偏差。

2)正常情况下，浮空器平台通过囊体排气装置和自重调节系统等飞行控制策略调整升空速度和飞行高度。在试验过程中，存在飞行控制策略风险，有可能出现平台升空速度和飞行高度的选择不当。这种情况造成的后果包括但不限于平台无法穿越激流区、飞行轨迹出现偏差。

3)由于浮空器分系统/设备有可能出现异常，导致飞行状态异常，包括但不限于测控链路异常、囊体破裂异常、囊体采集控制器异常、推进分系统异常、能源分系统异常、飞控分系统异常、囊体排气装置异常、囊体爆破快速放气装置异常等。这种情况造成的后果包括但不限于飞行试验无法正常进行，极端情况平台失控，极端故障(多余度链路或多余度供电或多余度计算机或多余度采集控制器均故障)等。

4)在高空风速大于浮空器最大抗风速度或系统严重故障情况下，可能出现飞行空域超程，即浮空器的预测轨迹与实际飞行轨迹接近或超出飞行安全空域。这种情况造成的后果包括但不限于飞行超程造成民航空域告警。

5)对于例如储能电池、太阳能电池等具有时效特性的设备，存储时间的增加会导致设备自身安全性和性能下降，造成平台部件性能下降或部分失效。这种情况造成的后果包括但不限于影响浮空器平台的性能和安全性。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行测控链路冗余模块，用于解决测控系统异常带来的风险问题。在该模块中，浮空器平台采用多频段多链路互为备份的测控方案，包括但不限于视距测控链路(如UHF频段、L频段、S频段和C频段等)、中继卫星测控链路和北斗卫星测控链路。为有效提高视距链路的通视区域，除在放飞场布置地面测控主站外，根据试验窗口高度的风向，在下风向一定距离外布置前端视距测控地面站。中继星和北斗的遥测数据通过地面光纤网传输到试验指挥控制中心。

参照图2，其示出了测控链路冗余模块执行的测控链路切换的方法，包括：首先监测视距链路的状态，默认视距链路L、C和中继测控均有效，如L频段测控链路中断，系统会自动切换至UHF链路。如L、C、UHF、中继测控链路同时中断，则由北斗地面站向平台发送查询指令，如指令成功获得响应，则将北斗地面站切换至定时查询模式。在切换到北斗卫星测控链路后，实时监测视距与中继链路状态，如视距或中继链路恢复，则系统恢复为视距、中继链路实施测控。

具体地，多个视距测控链路包括UHF频段视距测控链路、L频段视距测控链路、S频段视距测控链路和C频段视距测控链路，在采用测控链路冗余模块执行测控链路切换的方法中，多频段多链路的切换包括：

S11监测视距链路的状态，

S12顺序检测各频段视距链路(如UHF频段、L频段、S频段和C频段等)，如果正常，则S11，如果都不正常，则S13；

S13系统检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则S11，如果不正常，则S14；

S14开启视距链路中断计时，达到既定时间后，检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则开启北斗定时查询，返回S11，如果不正常，则开启北斗卫星测控链路中断计时。

其中，视距链路中断计时是指当视距链路中断后，时间进行累加，计算视距链路中断的总时间；北斗卫星测控链路中断计时是指当视距链路中断后，时间进行累加，计算北斗卫星测控链路中断的总时间。

与上述步骤相对应地，该测控链路冗余模块还可以包括如下子模块：各频段视距链路监测子模块，其用于执行S12，中继星测控链路监测子模块，其用于执行S13，视距链路中断计时子模块，其用于视距链路中断后的计时，北斗卫星测控链路监测子模块，其用于执行S14，北斗卫星测控链路中断计时子模块，其用于北斗卫星测控链路中断后的计时。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行平台定位冗余模块，用于解决无法对平台进行空中定位带来的风险问题。在该模块中，采用多种相互独立的定位方式对浮空器平台进行定位，定位方式包括但不限于在浮空器平台上安装GPS定位和北斗定位设备，在地面布置多套光电经纬仪和多套跟踪雷达等同类设备，用于对浮空器平台进行外测定位。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行多余度排气模块，用于解决排气装置失效带来的风险问题。在该模块中，浮空器的排气装置采用多余度设计，当主排气装置失效时，备排气装置可接替工作。

优选地，浮空器的排气装置采用双余度设计，在浮力囊体的顶部布置了一套双余度阀门装置，在飞行高度，打开阀门后一定时间内平台开始降落，一定时长内系统着陆。阀门的打开操作可经由例如包括但不限于L、UHF、C、中继、北斗多条链路遥控，当全部链路中断时，可由平台自主执行。

飞行平台的排气装置采用双余度设计时，下部阀门为主阀门，上部阀门为备用阀门，均由独立的驱动电机、传动机构、阀盖、到位开关和角度测量装置组成。正常状态下由主阀门实现囊体的放气和封闭控制，备用阀门处于打开状态。当主阀门控制失效，且处于打开状态时，直接由备用阀门接替主阀门实施控制；当主阀门控制失效，且处于关闭状态时，由备用阀门的控制器发送指令启动主阀门端盖内周圈的导爆索，打开主阀门端盖，然后由备用阀门接替主阀门实施控制。

主备阀门的控制由多余度的采集控制器实现。其中主控制器用于完成主阀门控制和状态检测，备控制器用于完成备阀门的控制和状态监测。主备采集控制器分别通过串行接口从位于吊舱中的飞行管理计算机获取具体控制指令。此外，北斗通信终端可直接向主阀门发送打开和关闭指令，并可查询阀门实际状态。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行多余度囊体爆破快速放气模块，用于解决排气装置失效带来的风险问题。在该模块中，在浮空器的囊体表面布置多套囊体爆破快速放气装置，可通过视距和卫星链路遥控实现囊体爆破进行氦气的快速释放。

多余度囊体爆破快速放气模块可以迅速在囊体顶部产生多条设定长度的裂口，快速释放囊体内部氦气。多余度囊体爆破快速放气模块的启动操作可经由包括但不限于L、UHF、C、北斗多条链路遥控，当全部链路中断时，可由平台自主执行。接近地面时自主启动快速放气操作，确保试验系统停留于地面。

多余度囊体爆破快速放气模块包括但不限于起爆器、火焰雷管和导爆索三部分，导爆索的主要成分为六硝基菧。导爆索胶结到囊体内部，起爆时，通过爆破力将囊体撕裂。此多余度囊体爆破快速放气模块的电起爆器施加设定幅值直流电流后可靠起爆，设定一定电流阈值并在一定时长内不发火。

多余度囊体爆破快速放气模块在囊体表面采用多余度配置，其启动由双余度采集控制器实施，其中主、备控制器可分别对其实施点火控制。

多余度囊体爆破快速放气模块的点火控制与状态监测的原理图如图3所示。

其中，导爆索的点火控制采用多级开关，第一级开关为预点火开关，由控制器经光电隔离控制继电器闭合实现所述第一级开关，第二级点火为功率管点火开关，由控制器经光电隔离控制功率管开关器件实现所述第二级开关；两级点火开关的设置可大大降低误点火概率，提高系统安全性。

导爆索是否点火的检测通过以下结构实现：设定电压连接定值电阻，定值电阻后连接导爆索，检测定值电阻和导爆索间的电平。当导爆索未起爆时，检测到的电平为低电平，当导爆索起爆后断路，检测到的电平为高电平。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行近地自主爆破放气模块，用于解决浮空器平台在降落后行程地面拖拽带来的风险问题。在该模块中，为避免浮空器平台在降落后形成地面拖拽，在平台降落模式下，当浮空器平台到达设定的爆破高度，平台会自主实施囊体爆破放气操作，释放剩余氦气。

在正常状态下，通过遥控指令实现平台控制降落。程序实施后，开启阀门降落，用时小于设定时长，为避免地面拖拽，在距离地面一定高度时，程序自动实施囊体爆破放气操作，释放剩余氦气。如阀门在启动降落时无法开启，则发送囊体爆破快速放气指令，平台以较快速度直接降落着陆，可通过降落速度、图像信息和导爆索状态信息确认囊体是否成功爆破。

近地自主爆破放气模块所执行的飞行平台控制降落方法的流程如图4所示。其具体步骤为：

S21预测降落轨迹与着陆点，将系统遥控切换至降落模式；

S22判断阀门状态是否正常，如果正常则执行S23，如果不正常则执行S24；

S23打开阀门启动降落，预测降落轨迹与着陆点，接近地面快速放气，执行S25；

S24预测降落轨迹与着陆点，启动囊体爆破，实现快速放气，执行S25；

S25系统着陆，回传最终着陆地点。

其中，预测降落轨迹与着陆点是需要经过多次预测的，并不断修正预测落点。

与上述步骤相对应地，该近地自主爆破放气模块还可以包括如下子模块：预测和模式切换子模块，用于执行步骤S21，第一阀门状态判断子模块，用于执行步骤S22，第一降落启动子模块，用于执行S23，第一囊体爆破子模块，用于执行S24，第一回传子模块，用于执行S25。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行链路中断应急自主降落模块，用于解决全部测控联路中断带来的风险问题。在该模块中，采用平台链路检测程序对平台的所有链路状态进行实时监测，当所有链路中断时间超过设定时长，浮空器开始执行应急自主降落模式。

在极端情况下，如视距链路和卫通链路均无法获取平台测控信息，则飞行平台会自动执行应急自主降落模块的应急自主降落方法。

应急自主降落模块执行应急自主降落的方法流程如图5所示。其具体步骤为：

S31判断是否全部链路中断超过设定时长，若是则系统自主切换至应急降落模式，外测获取定位信息；

S32判断阀门状态是否正常，如果正常则执行S33，如果不正常则执行S34；

S33打开阀门启动降落，外测获取定位信息，接近地面快速放气，执行S35；

S34启动快速放气装置，实施囊体爆破，实现快速放气，外测获取定位信息,执行S35；

S35系统着陆，基于外测数据定位着陆点。

其中，外测定位是指，在地面布置多套光电经纬仪和多套跟踪雷达等同类设备对浮空器平台进行外测定位；预测降落轨迹与着陆点是需要经过多次预测的，并不断修正预测落点。

与上述步骤对应地，该应急自主降落模块还可包括如下子模块：预判断子模块，用于执行步骤S31，第二阀门状态判断子模块，用于执行步骤S32，第二降落启动子模块，用于执行S33，第二囊体爆破子模块，用于执行S34，第二回传子模块，用于执行S35。

图6示出了测控链路状态监测判断流程，即判断是否全部链路中断超过设计时长的方法流程图，可用于上述S31中。由此，系统判断若排气装置正常，则开启阀门降落，近地实施快速放气。若排气装置无法开启，则启动快速放气装置后着陆。

具体地，判断是否全部链路中断超过设计时长的方法流程包括：

S40同时进行S41、S42、S43：

S41检测多个视距测控链路是否正常，包括：

S411检测多个视距测控链路是否正常，如果至少一个视距测控链路为正常，则视距测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S412；

S412视距测控链路中断累积计时，判断所述视距测控链路中断累积计时是否大于第一设计时长，如果不大于，则返回S411，如果大于，则返回S41结果为是；

S42检测中继星测控链路是否正常，包括：

S421检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则中继星测控链路中断累积清零，返回S421，若不正常，则S422；

S422中继星测控链路中断累积计时，判断所述中继星测控链路累积计时是否大于第二设计时长，如果不大于，则返回S421，如果大于，则返回S42结果为是；

S43检测北斗卫星测控链路是否正常，包括：

S431检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则北斗卫星测控链路中断累积清零，返回S431，若不正常，则S432；

S432北斗卫星测控链路中断累积计时，判断累积计时是否大于第三设计时长，如果不大于，则返回S431，如果大于，则返回S43结果为是；

S44判断是否S41、S42、S43结果都为是，如果都为是，则判断全部链路中断超过设计时长，如果有一个不为是，则执行S40。

优选地，其中视距链路是否正常的判断流程、中继星测控链路是否正常的判断流程、北斗卫星测控链路是否正常的判断流程这三方面的判断，是同时进行的。

与上述步骤相对应地，应急自主降落模块的预判断子模块中包括判断是否全部链路中断超过设计时长的单元，即中断超时判断单元，该中断超时判断单元可以包括如下子单元：启动单元，其用于执行S40，视距测控链路检测子单元，其用于执行S41(包括S411、S412)，中继星测控链路检测子单元，其用于执行S42(包括S421、S422)，北斗卫星测控链路检测子单元，其用于执行S43(包括S431、S432)，综合判断单元，其用于执行S44。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行北斗链路遥控囊体爆破模块，用于解决主备电源系统故障、或者多余度计算机故障带来的风险问题。在该模块中，在供电方式上，机载北斗终端配有应急电源，当主电源发生故障无法供电时，北斗卫星测控链路的通信仍然可以正常工作。在通信机制上，北斗卫星测控链路的通信不依赖于管理计算机，在管理计算机出现故障时，仍然可以通过北斗链路遥控囊体爆破。在供电方式和通信机制两方面对北斗卫星测控链路进行针对性设计，保证囊体爆破放气程序有效实施。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，执行飞行空域安全边界设定模块，用于解决飞行超程带来的风险问题。在该模块中，在空域范围内划定空域安全边界，确保平台在既定范围内飞行，根据平台方位和风场探测预报，实时预测飞行轨迹，确保平台全过程在安全区域内飞行。

在一种临近空间浮空器安全控制方法的具体实施方式中，在步骤三中，可以同时或者部分同时或者不同时地执行多个安全控制模块中的一个或者多个模块，即可以同时或者部分同时或者不同时地执行如下模块中的一个或者多个：测控链路冗余模块、平台定位冗余模块、多余度排气模块、多余度囊体爆破快速放气模块、近地自主爆破放气模块、链路中断应急自主降落模块、北斗链路遥控囊体爆破模块、飞行空域安全边界设定模块。

本发明的临近空间安全控制方法，通过对潜在的安全风险因素的判断，对可能发生的风险和应急情况进行事先布局，并根据可能存在的安全风险情况制定十分周密的应对策略、制定安全控制模块，从而实现完善的临近空间安全控制系统。本发明的临近空间安全控制方法，采用所述的包括多个安全控制模块的临近空间安全控制系统，通过该系统中各个执行模块的实施，确保了临近空间浮空器平台在飞行试验过程中的安全性，特别是在发生紧急情况时能够实施有效控制，由此可以实现有针对性的避险，节约了效能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种临近间浮空器安全控制系统，包括多个安全控制模块，所述多个安全控制模块包括：测控链路冗余模块、平台定位冗余模块、多余度排气模块、多余度囊体爆破快速放气模块、近地自主爆破放气模块、链路中断应急自主降落模块、北斗链路遥控囊体爆破模块、飞行空域安全边界设定模块。

2.一种临近空间浮空器安全控制方法，该方法包括：步骤一、得出存在的安全风险因素，步骤二、根据所述的安全风险因素构建权利要求1所述的临近空间浮空器安全控制系统，步骤三、实施权利要求1中所述的安全控制模块中的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在测控链路冗余模块中，浮空器平台采用多频段多链路互为备份的测控方案，所述多频段多链路包括但不限于视距测控链路、中继卫星测控链路和北斗卫星测控链路。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个视距测控链路包括但不限于UHF频段视距测控链路、L频段视距测控链路、S频段视距测控链路和C频段视距测控链路，测控链路冗余模块执行多频段多链路的切换，包括执行：

S11监测多个视距测控链路的状态，

S12顺序检测多个视距测控链路是否正常，如果至少一个视距测控链路为正常，则S11，如果多个视距测控链路都不正常，则S13；

S13检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则S11，如果不正常，则S14；

S14开启视距测控链路中断计时，达到既定时间后，检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则开启北斗卫星测控链路定时查询，返回S11，如果不正常，则开启北斗卫星测控链路中断计时。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，在多余度囊体爆破快速放气模块中，

导爆索的点火控制采用多级开关，第一级开关为预点火开关，由控制器经光电隔离控制继电器闭合实现所述第一级开关，第二级点火为功率管点火开关，由所述控制器经光电隔离控制功率管开关器件实现所述第二级开关；

导爆索是否点火的检测通过以下结构实现：设定电压连接定值电阻，定值电阻后连接导爆索，检测定值电阻和导爆索间的电平。当导爆索未起爆时，检测到的电平为低电平，当导爆索起爆后断路，检测到的电平为高电平。

6.根据权利要求2所述的方法，其中近地自主爆破放气模块执行飞行平台控制降落，包括执行，

S21预测降落轨迹与着陆点，将系统遥控切换至降落模式；

S22判断阀门状态是否正常，如果正常，则打开阀门启动降落，预测降落轨迹与着陆点，接近地面快速放气，执行S24，如果不正常则执行S23；

S23预测降落轨迹与着陆点，启动囊体爆破，实现快速放气；

S24系统着陆，回传最终着陆地点。

7.根据权利要求2所述的方法，其中链路中断应急自主降落模块执行应急自主降落，包括执行，

S31判断是否全部链路中断超过设计时长，若是则系统自主切换至应急降落模式，外测获取定位信息；

S32判断阀门状态是否正常，如果正常，则打开阀门启动降落，外测获取定位信息，接近地面快速放气，执行S34，如果不正常则执行S33；

S33启动快速放气装置，实施囊体爆破，实现快速放气，外测获取定位信息；

S34系统着陆，基于外测数据定位着陆点。

8.根据权利要求7所述的方法，其中S31中判断是否全部链路中断超过设计时长的方法包括：

S40同时进行S41、S42、S43：

S41检测多个视距测控链路是否正常，包括：

S411检测多个视距测控链路是否正常，如果至少一个视距测控链路为正常，则视距测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S412；

S412视距测控链路中断累积计时，判断所述视距测控链路中断累积计时是否大于第一设计时长，如果不大于，则返回S411，如果大于，则返回S41结果为是；

S42检测中继星测控链路是否正常，包括：

S421检测中继星测控链路是否正常，如果正常，则中继星测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S422；

S422中继星测控链路中断累积计时，判断所述中继星测控链路累积计时是否大于第二设计时长，如果不大于，则返回S421，如果大于，则返回S42结果为是；

S43检测北斗卫星测控链路是否正常，包括：

S431检测北斗卫星测控链路是否正常，如果正常，则北斗卫星测控链路中断累积清零，返回S411，若不正常，则S432；

S432北斗卫星测控链路中断累积计时，判断累积计时是否大于第二设计时长，如果不大于，则返回S431，如果大于，则返回S43结果为是；

S44判断是否S41、S42、S43结果都为是，如果都为是，则判断全部链路中断超过设计时长，如果有一个不为是，则执行S40。

9.根据权利要求2所述的方法，所述可能存在的安全风险因素包括：气象超预期变化、飞行控制策略风险、浮空器飞行状态异常、飞行空域超程、平台部件性能下降或部分失效。