[發明專利]一種慣性導航系統的自動導航功能地面仿真試驗方法

有效

• 申請號: 201110266812.7
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102385317A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 熊長安;陳彥恒;楊黎;肖鵬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明屬于慣性導航技術領域，涉及一種慣性導航系統的自動導航功能地面仿真試驗方法。

背景技術

目前，自動導航試驗是由慣導系統、飛控系統、三軸液壓模擬轉臺、HMJ-200模擬計算機和角速度陀螺等構成一個閉環反饋控制系統，如圖6所示。

其中，HMJ-200模擬計算機模擬飛機的橫側運動，根據飛機運動方程計算出飛機的橫滾、航向及其角速度，控制模擬轉臺的橫滾、航向環，復現飛機的橫向運動，同時通過加速度計向飛控系統送出側向加速度信號。

慣導系統測量飛機(轉臺)的橫滾、航向，角速度陀螺測量出飛機的橫滾、航向角速度，送到駕駛儀的橫滾、航向通道進行綜合。慣導部件根據橫偏距、偏航角及地速計算操縱信號送到飛控系統的側向通道，操縱副翼舵機的運動，副翼與航向舵的運動角D_A，D_R送到HMJ-200模擬計算機，操縱數學模型飛機的橫向運動，整個形成閉環負反饋控制系統。此種自動導航試驗中參試的設備多，交聯關系復雜，試驗時間長，成本高，組織實施困難。

發明內容

本發明的目的是提出一種參試的設備少，交聯關系簡單，試驗時間短，成本低的慣性導航系統的自動導航功能地面仿真試驗方法。本發明的技術解決方案是，(一)將慣性導航部件固定在雙軸手動轉臺上，控制顯示器與慣性導航部件用信號電纜相連接，ARINC-429總線采集器及RS-232采集器采集并監視慣性導航系統輸出的駕駛儀操縱信號及導航參數；(二)向慣性導航部件中植入自動導航仿真模塊程序，模擬空中飛行狀態；自動導航仿真模塊程序的步驟是，

(1)建立預定航線；

(2)由地面靜止狀態進入空中動態仿真狀態；

(3)接收慣性導航系統中的導航參數；

(4)仿真計算導航參數并輸出；

(三)選擇一條航線，包括左、右直角轉彎；左、右鈍角轉彎；左、右銳角轉彎和反向180度轉彎的7種飛行轉彎方式，通過控制顯示器送入慣性導航部件中；(四)啟動慣性導航系統，導航后，自動導航仿真模塊自動運行，進入自動導航仿真狀態；(五)通過控制顯示器的“自動”、“遠距”選項，確定所選航線的壓點或切線轉彎模式，通過RS-232總線選擇不同速度沿所選航線飛行；(六)根據ARINC-429總線采集器的操縱信號的大小和極性調節雙軸手動轉臺方位，直線飛行時，始終保持ARINC-429總線采集器操縱信號輸出為零；轉彎飛行時，根據控顯上預告燈提示，轉動轉臺方位，使ARINC-429總線采集器的操縱信號的絕對值由大變小，直到為零，在控制顯示器上航線切換后完成轉臺航向的轉動；(七)通過RS-232總線采集器記錄全程的飛行軌跡，并與控制顯示器中的預選航線進行對比，驗證慣導系統對飛機控制的正確性和飛行品質。

本發明具有的優點和有益效果，

本發明方法簡單實用，采用人工適當參與，替代了飛控系統、角速度陀螺、模擬計算機等設備，設備較少，容易組織實施，同時，對轉臺的要求降低了，由雙軸手動轉臺替代了三軸液壓自動轉臺，而且減少了相互的交聯，使得所組成的仿真系統簡單明了；預先設計的航線典型獨特，航線選擇涵蓋了所有可能的飛行轉彎；設計了幾種不同速度仿真飛行，如巡航速度、超音速和亞音速等，考慮周全；試驗參與單位少。現在的自動導航試驗至少需要四、五個單位，一、二十個人員參與，組織實施較困難，而本專利只需一個單位即可完成，參試人員也只需幾個；試驗經費少，方法簡單實用。本發明的成本主要是設計仿真軟件，購買ARINC-429總線采集器和雙軸手動轉臺(也可借用現有通用的設備)，而RS-232數據采集器隨機附帶；從試用效果來看，本發明可有效剔除自動導航軟件的設計缺陷，其最大的優點是一種用以驗證自動導航功能的簡單實用的方法。

附圖說明

圖1是本發明自動導航仿真模塊程序流程圖；

圖2是本發明自動導航仿真試驗示意圖；

圖3是本發明典型飛行航線示意圖；

圖4是本發明切點轉彎仿真曲線；

圖5是本發明壓點轉彎仿真曲線；

圖6是現有的自動導航系統動態模擬試驗原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細說明。

(一)首先，將慣性導航部件固定在雙軸手動轉臺上，按照圖2將控制顯示器、慣性導航部件、ARINC-429總線采集器及RS-232采集器采集連接好，ARINC-429總線采集器及RS-232采集器采集并監視慣性導航系統輸出的駕駛儀操縱信號及導航參數；