本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例涉及航天器檢漏，特別涉及航天器艙段在軌檢漏方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、針對(duì)空間站等大型航天器在軌運(yùn)行期間極易受到空間碎片及空間環(huán)境影響，導(dǎo)致艙體出現(xiàn)損傷而發(fā)生泄漏，直接威脅航天員生命安全。

2、針對(duì)空間站、貨船、載人飛船等大型長(zhǎng)期在軌駐留的多艙段的在軌檢漏的實(shí)施。其主要特點(diǎn)是艙體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在多層、貨物等堆積導(dǎo)致遮擋了艙壁，阻擋了有效信號(hào)的傳播和特征頻率；同時(shí)，被測(cè)的泄漏聲信號(hào)時(shí)寬頻的連續(xù)且微弱的信號(hào)，不同孔洞的泄漏存在頻移現(xiàn)象，不僅有可聞聲，也有超聲部分；可聞聲波信號(hào)收到密封艙內(nèi)背景噪聲影響，超聲信號(hào)會(huì)被貨物等堆積遮擋而衰減并影響器穿透性和特征頻率；同時(shí)，需要實(shí)時(shí)進(jìn)行全方位的360度的監(jiān)測(cè)，因此，目前長(zhǎng)期在軌駐留多艙段對(duì)接后，艙段同時(shí)連同，若發(fā)生在軌泄漏時(shí)目前仍無(wú)法快速判斷具體發(fā)生故障的艙段或艙體；而面對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，多層織物貨物堆疊的遮擋，復(fù)雜艙內(nèi)儀器設(shè)備噪聲等影響，導(dǎo)致難于實(shí)現(xiàn)艙段在軌泄漏判斷。

3、由此，亟需一種更好的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例提供了航天器艙段在軌檢漏方法。本說(shuō)明書(shū)一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例同時(shí)涉及航天器艙段在軌檢漏設(shè)備，一種計(jì)算設(shè)備，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以及一種計(jì)算機(jī)程序，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷。

2、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第一方面，提供了一種航天器艙段在軌檢漏方法，應(yīng)用于航天器艙段在軌檢漏裝置，所述裝置至少包括一個(gè)空耦寬頻聲立方體，所述空耦寬頻聲立方體的每個(gè)陣列面上均設(shè)置有8個(gè)空耦寬頻聲學(xué)傳感器，且在同一個(gè)陣列面上的8個(gè)所述空耦寬頻聲學(xué)傳感器按照等均分的環(huán)形式排列一周，所述方法包括：

3、當(dāng)航天器處于艙段檢漏階段時(shí)，將所述航天器艙段在軌檢漏裝置設(shè)置于目標(biāo)位置；

4、獲取每個(gè)陣列面的每個(gè)傳感器在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)，并對(duì)所述每個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，得到每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)；

5、基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的本底數(shù)據(jù)；

6、每隔預(yù)定時(shí)間基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)信號(hào)特征；

7、將所述本底數(shù)據(jù)與所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比得到對(duì)比結(jié)果，并基于所述對(duì)比結(jié)果確定航天器艙段的泄露位置。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)航天器處于艙段檢漏階段時(shí)，將所述航天器艙段在軌檢漏裝置設(shè)置于目標(biāo)位置，包括：

9、基于可定型彈簧將所述航天器艙段在軌檢漏裝置懸掛至航天器的待測(cè)艙段內(nèi)，并調(diào)節(jié)所述航天器艙段在軌檢漏裝置的懸掛高度，以使所述航天器艙段在軌檢漏裝置處于所述待測(cè)艙段的中心位置，其中，所述可定型彈簧的一端通過(guò)3個(gè)定位銷的插頭與所述航天器艙段在軌檢漏裝置相連，所述可定型彈簧的另一端通過(guò)尼龍粘扣粘貼到所述待測(cè)艙段。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的本底數(shù)據(jù)，包括：

11、將所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)中的每個(gè)通道信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變化，得到每個(gè)通道的第一變化數(shù)據(jù)，所述每個(gè)通道信號(hào)為每個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)的初始正常數(shù)據(jù)；

12、將處于同一個(gè)陣列面上的每個(gè)通道的第一變化數(shù)據(jù)之和取平均值，得到第一平均值，并將所述第一平均值作為所述每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的本底數(shù)據(jù)。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將所述本底數(shù)據(jù)與所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比得到對(duì)比結(jié)果，并基于所述對(duì)比結(jié)果確定航天器艙段的泄露位置，包括：

14、當(dāng)所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征中的幅度值高于所述本底數(shù)據(jù)的幅度平均值，且所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征中包含所述本底數(shù)據(jù)中不存在的新頻率，且所述新頻率持續(xù)時(shí)間超過(guò)第一持續(xù)時(shí)間，則將所述新頻率所處頻段的實(shí)時(shí)信號(hào)特征作為目標(biāo)信號(hào)特征；

15、若在預(yù)設(shè)地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)特征與所述目標(biāo)信號(hào)特征存在頻率特征一致性，則重新采集所述新頻率所對(duì)應(yīng)的陣列面的實(shí)時(shí)信號(hào)特征；

16、若重新采集的實(shí)時(shí)信號(hào)特征中仍存在所述新頻率，則所述新頻率所對(duì)應(yīng)的陣列面中存在泄露，并基于存在泄露的陣列面中的每個(gè)通道的第一變化數(shù)據(jù)確定泄露位置。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于存在泄露的陣列面中的每個(gè)通道的第一變化數(shù)據(jù)確定泄露位置，包括：

18、對(duì)存在泄露的陣列面中的每個(gè)通道的第一變化數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并將第一變化數(shù)據(jù)最大的通道作為泄露方向。

19、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)特征與所述目標(biāo)信號(hào)特征是基于如下公式獲取的，包括：

20、

21、其中，為所述目標(biāo)信號(hào)特征，an為加權(quán)數(shù)，pi(j)(fn,t)為第一變化數(shù)據(jù)，j為每個(gè)陣列面上的傳感器編號(hào)，f為頻率，t為時(shí)間，為所述預(yù)設(shè)地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)特征。

22、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

23、當(dāng)預(yù)設(shè)地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)特征與所述目標(biāo)信號(hào)特征存在頻帶不重合情況，則連續(xù)重復(fù)對(duì)所述新頻率所對(duì)應(yīng)的陣列面的實(shí)時(shí)信號(hào)特征進(jìn)行采集，并將所述目標(biāo)信號(hào)特征中的頻帶特征點(diǎn)與幅度寫(xiě)入預(yù)設(shè)地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)中。

24、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第二方面，提供了一種航天器艙段在軌檢漏設(shè)備，應(yīng)用于航天器艙段在軌檢漏裝置，所述裝置至少包括一個(gè)空耦寬頻聲立方體，所述空耦寬頻聲立方體的每個(gè)陣列面上均設(shè)置有8個(gè)空耦寬頻聲學(xué)傳感器，且在同一個(gè)陣列面上的8個(gè)所述空耦寬頻聲學(xué)傳感器按照等均分的環(huán)形式排列一周，所述設(shè)備包括：

25、裝置設(shè)置模塊，用于當(dāng)航天器處于艙段檢漏階段時(shí)，將所述航天器艙段在軌檢漏裝置設(shè)置于目標(biāo)位置；

26、初始變換模塊，用于獲取每個(gè)陣列面的每個(gè)傳感器在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)，并對(duì)所述每個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，得到每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)；

27、本底數(shù)據(jù)獲取模塊，用于基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的本底數(shù)據(jù)；

28、實(shí)時(shí)信號(hào)特征獲取模塊，用于每隔預(yù)定時(shí)間基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)信號(hào)特征；

29、泄漏位置確定模塊，用于將所述本底數(shù)據(jù)與所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比得到對(duì)比結(jié)果，并基于所述對(duì)比結(jié)果確定航天器艙段的泄露位置。

30、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第三方面，提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

31、存儲(chǔ)器和處理器；

32、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述航天器艙段在軌檢漏方法的步驟。

33、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述航天器艙段在軌檢漏方法的步驟。

34、根據(jù)本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例的第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，其中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行時(shí)，令計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述航天器艙段在軌檢漏方法的步驟。

35、本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例提供航天器艙段在軌檢漏方法及設(shè)備，其中航天器艙段在軌檢漏方法應(yīng)用于航天器艙段在軌檢漏裝置，所述裝置至少包括一個(gè)空耦寬頻聲立方體，所述空耦寬頻聲立方體的每個(gè)陣列面上均設(shè)置有8個(gè)空耦寬頻聲學(xué)傳感器，且在同一個(gè)陣列面上的8個(gè)所述空耦寬頻聲學(xué)傳感器按照等均分的環(huán)形式排列一周，所述方法包括：當(dāng)航天器處于艙段檢漏階段時(shí)，將所述航天器艙段在軌檢漏裝置設(shè)置于目標(biāo)位置；獲取每個(gè)陣列面的每個(gè)傳感器在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)，并對(duì)所述每個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，得到每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)；基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的本底數(shù)據(jù)；每隔預(yù)定時(shí)間基于所述每個(gè)陣列面的初始正常數(shù)據(jù)獲取在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的每個(gè)陣列面在不同頻帶下的幅值隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)信號(hào)特征；將所述本底數(shù)據(jù)與所述實(shí)時(shí)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比得到對(duì)比結(jié)果，并基于所述對(duì)比結(jié)果確定航天器艙段的泄露位置。通過(guò)以上步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)航天器艙段泄露狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及泄漏位置的準(zhǔn)確定位。