航天器檢漏線(xiàn)性擬合參數的不確定度評定分析

　　航天器檢漏中需要進(jìn)行線(xiàn)性參數擬合及其不確定度的評定。采用最小二乘法建立線(xiàn)性方程的斜率公式,推導斜率的A 類(lèi)及B 類(lèi)不確定度的計算公式,對其進(jìn)行合理簡(jiǎn)化及影響分析。最后,實(shí)例說(shuō)明該方法的具體應用。

　　0、引言

　　航天器在研制過(guò)程中,推進(jìn)系統組裝、大型試驗及發(fā)射場(chǎng)階段均需要采用不同方法進(jìn)行檢漏。目前用于航天器檢漏的方法主要有加壓真空檢漏法、真空靜態(tài)累積檢漏法、大氣累積檢漏法、差壓法。

　　在進(jìn)行數據分析及處理時(shí),最小二乘法進(jìn)行直線(xiàn)回歸擬合的方法得到了廣泛應用。如在真空靜態(tài)累積檢漏、大氣累積檢漏、差壓檢漏中計算濃度或壓力增長(cháng)速率,以及質(zhì)量-壓升法測量檢漏容器容積等。

　　隨 著(zhù)不確定度評定的推廣,不確定度評定及其方法得到了深入的應用,也得到了較為系統的發(fā)展與應用。其中涉及到對線(xiàn)性模型斜率的A類(lèi)不確定度及B 類(lèi)不確定度評定方法。目前,斜率的A 類(lèi)不確定度評定的方法已經(jīng)有很多文獻進(jìn)行了論述,而斜率的B 類(lèi)不確定度的評定缺乏相應的方法,也未得到重視。文章結合航天器檢漏的需要,在文獻相關(guān)研究的基礎上,通過(guò)對過(guò)原點(diǎn)一元一次直線(xiàn)模型進(jìn)行分析,提出了線(xiàn)性模型斜率B 類(lèi)不確定度可行的評定方法。

1、檢漏中一元一次線(xiàn)性模型

　　以航天器正壓累積檢漏為例,檢漏過(guò)程分為兩個(gè)階段。首先將標準漏孔放入衛星包裝箱內密封進(jìn)行濃度累積,每隔一段時(shí)間用氦質(zhì)譜檢漏儀對包裝箱內氦氣濃度進(jìn)行測量,并記錄測量時(shí)間；接著(zhù)將衛星放入包裝箱并密封,按照漏孔累積的方法測量和記錄包裝箱內氦濃度的變化。衛星總漏率Qs 的計算如公式(1)：

　　式中：p、V、t、I 為相應狀態(tài)的大氣壓力、包裝箱有效容積、測量時(shí)間間隔、濃度反應值；下標l、s 分別對應漏孔累積及衛星累積時(shí)的測量量；Ql 為標準漏孔的標稱(chēng)值。

　　令Ll =l / tl,Ls =Is / 駐ts,通過(guò)對測量數據進(jìn)行線(xiàn)性回歸計算Ll、Ls。正壓累積檢漏計算模型可表示為：

　　在計算Qs 的不確定度時(shí),Ll、Ls 的不確定度是其重要的一部分。同時(shí),如果Vl、Vs 是通過(guò)質(zhì)量-壓升充氣法計算的數據時(shí),其向Qs 不確定度引入的途徑是相同的。以上可以歸結為一元一次直線(xiàn)方程斜率的計算及不確定度評定。下面以過(guò)原點(diǎn)的一元一次直線(xiàn)模型進(jìn)行分析。

6、結論

　　在航天器檢漏試驗中,存在多種測量手段和方法獲得關(guān)鍵參數,而參數的計算及其不確定度評定也應用不同的方法。直線(xiàn)斜率的不確定度評定方法則提供了斜率的A 類(lèi)不確定度,尤其是其B 類(lèi)不確定度的計算方法,供相關(guān)檢漏及其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)借鑒。