本發(fā)明涉及液位測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及非穩(wěn)態(tài)液面多傳感器加權(quán)系數(shù)動(dòng)態(tài)分配方法。
背景技術(shù)：
在運(yùn)行過(guò)程中，飛行器、船舶、車輛在動(dòng)態(tài)使用環(huán)境中受變化外力作用，內(nèi)部液體儲(chǔ)箱中的油液在慣性力作用下液面難以達(dá)到穩(wěn)定，這給以液位測(cè)量為基礎(chǔ)的油液指示系統(tǒng)帶入了額外的誤差，增加儲(chǔ)箱中相似傳感器數(shù)量和采用加權(quán)融合算法可以抑制誤差擴(kuò)大，目前普遍采用數(shù)學(xué)平均加權(quán)，視每個(gè)有效傳感器的權(quán)重相等，與儲(chǔ)箱中不同區(qū)域液面變化速率不等的事實(shí)存在矛盾，造成目前油液儲(chǔ)量指示精度低、變化大、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，亟待新的多傳感器加權(quán)系統(tǒng)分配方法優(yōu)化液位測(cè)量數(shù)據(jù)處理算法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種非穩(wěn)態(tài)液面多傳感器加權(quán)系數(shù)動(dòng)態(tài)分配方法，包括如下步驟：
步驟一，獲取t時(shí)刻各傳感器采集的液位[h1(t),h2(t),…h(huán)i(t)]，其中hi(t)表示t時(shí)刻編號(hào)為i的傳感器采集到的液位；
獲取t-1時(shí)刻傳感器陣列采集到的液位
[h1(t-1),h2(t-1),…h(huán)i(t-1)]；
通過(guò)公式(1)計(jì)算每個(gè)傳感器的液位變化率，并得到t時(shí)刻各傳感器的液位變化率
公式(1)中，t為采樣周期；
步驟二，通過(guò)公式(2)計(jì)算所有傳感器變化率之和sum(t)：
將sum(t)分別與每個(gè)傳感液面變化率
通過(guò)公式(4)計(jì)算集合(3)的無(wú)量綱參數(shù)之和s(t)：
步驟三，以無(wú)量綱參數(shù)之和s(t)將集合(3)中的各無(wú)量綱參數(shù)作歸一化處理，得到t時(shí)刻分配到各傳感器的權(quán)重系數(shù)：
優(yōu)選的，采樣周期t為1s。
本發(fā)明提供的非穩(wěn)態(tài)液面多傳感器加權(quán)系數(shù)動(dòng)態(tài)分配方法，具有如下有益效果：
1、動(dòng)態(tài)油液儲(chǔ)量指示更平穩(wěn)：由液位轉(zhuǎn)換成油液儲(chǔ)量時(shí)，采用本發(fā)明的技術(shù)方法動(dòng)態(tài)調(diào)整和匹配傳感器陣列的權(quán)重系數(shù)，在相同的外部環(huán)境作用下，增加了液面相對(duì)穩(wěn)定的傳感器在測(cè)量系統(tǒng)中的權(quán)重，減小變化幅度劇烈的傳感器權(quán)重，有效降低了受瞬態(tài)的外部因素作用時(shí)液面測(cè)量系統(tǒng)的敏感性，從而使油液儲(chǔ)量指示值更穩(wěn)定；
2、動(dòng)態(tài)油液儲(chǔ)量指示更準(zhǔn)確：為了獲得更大范圍的姿態(tài)角度補(bǔ)償能力，儲(chǔ)箱中的傳感器陣列往往分布在儲(chǔ)箱的不同區(qū)域，根據(jù)幾何理論，在油液運(yùn)動(dòng)到同一液面傾斜角度的過(guò)程中，距離儲(chǔ)箱中心位置越近的傳感器，液位變化最小、所需時(shí)間最短，反之，越靠近儲(chǔ)箱邊緣液位變化最大、所需時(shí)間最長(zhǎng)。根據(jù)這一現(xiàn)象，本發(fā)明方法以液位變化率動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)傳感器的權(quán)重系數(shù)，有效降低了油箱邊緣附近傳感器在油液測(cè)量系統(tǒng)中的比重，減小了油液流動(dòng)滯后和傳感器幾何位置因素引入的誤差，從而使油液儲(chǔ)量指示值更接近真實(shí)值。
附圖說(shuō)明
圖1是非穩(wěn)態(tài)液面多傳感器加權(quán)系數(shù)動(dòng)態(tài)分配方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
需要說(shuō)明的是：下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，均僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)、易于實(shí)現(xiàn)的多傳感器加權(quán)系數(shù)分配方法，優(yōu)化由液位數(shù)據(jù)計(jì)算油液儲(chǔ)量過(guò)程的加權(quán)融合算法，對(duì)于一個(gè)內(nèi)部油液流動(dòng)順暢的設(shè)置有多個(gè)液位測(cè)量傳感器的儲(chǔ)箱，在每個(gè)采樣周期取傳感器陣列輸出的高度測(cè)量值，分別與上一周期的采樣值進(jìn)行比較，獲得傳感器陣列的高度變化速度，以每個(gè)元素之和作歸一化處理后，獲得單個(gè)傳感器的權(quán)重系數(shù)，用于航空器、航天器、船舶、車輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中獲得準(zhǔn)確的內(nèi)部油液儲(chǔ)量，改善、解決當(dāng)前類似系統(tǒng)存在的精度低、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，該方法具體實(shí)施流程如圖1所示，其實(shí)施步驟如下：
假設(shè)采樣周期t＝1.0s，用i表示傳感器編號(hào)，hi表示編號(hào)為i的傳感器采集到的液位，hi(t)表示t時(shí)刻編號(hào)為i的傳感器采集到的液位，
首先獲取t時(shí)刻各傳感器采集的液位[h1(t),h2(t),…h(huán)i(t)]，并獲取t-1時(shí)刻傳感器陣列采集到的液位[h1(t-1),h2(t-1),…h(huán)i(t-1)]，通過(guò)公式(1)計(jì)算每個(gè)傳感器的液位變化率，并得到t時(shí)刻各傳感器的液位變化率
然后通過(guò)公式(2)計(jì)算所有傳感器變化率之和sum(t)：
并將sum(t)分別與每個(gè)傳感液面變化率
通過(guò)公式(4)計(jì)算集合(3)的無(wú)量綱參數(shù)之和s(t)：
最后以無(wú)量綱參數(shù)之和s(t)將集合(3)中的各無(wú)量綱參數(shù)作歸一化處理，得到t時(shí)刻分配到各傳感器的權(quán)重系數(shù)：
將各權(quán)重系數(shù)乘以對(duì)應(yīng)的各傳感器的采樣值，最后得到油面高度測(cè)量值。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。