[發(fā)明專利]組合型靶彈仿飛測試系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103744419A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 張朝陽;佘君;陳公仆
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于飛行控制與仿真技術(shù)領域，具體涉及一種組合型靶彈仿飛測試系統(tǒng)，用于對多模塊、復雜邏輯的靶彈飛行控制系統(tǒng)進行模擬測試和仿真試驗。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展和功能多樣化的應用需要，模擬高速移動目標的靶彈控制系統(tǒng)設計趨向組合化、系列化，組合型靶彈的控制系統(tǒng)具有多模塊、組合化、復雜邏輯的特點。而傳統(tǒng)的半實物仿真系統(tǒng)主要用于姿態(tài)控制，功能相對單一，并且造價高昂、運行成本較高，因此不適用于組合型靶彈控制系統(tǒng)，因此，迫切需要對組合型靶彈研制出一種仿飛測試系統(tǒng)，其不僅實現(xiàn)了對控制系統(tǒng)仿真模擬的針對性，而且操作方便、開發(fā)模式靈活、運行效率高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的半實物仿真系統(tǒng)的不足，本發(fā)明提出一種組合型靶彈仿飛測試系統(tǒng)，能夠?qū)Χ嗄K、復雜邏輯的飛行控制系統(tǒng)進行模擬測試和仿真試驗，從修改模型到實物仿真模擬一次到位，具有架構(gòu)簡單、成本低、效率高的特點。

一種組合型靶彈仿飛測試系統(tǒng)，包括：

仿真開發(fā)機，通過以太網(wǎng)連接仿真測試主機的第一端，用于建立基于真實舵和模擬舵兩種類型的組合型靶彈飛行控制模型；將靶彈飛行控制模型轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行代碼并傳送給仿真測試主機；離線仿真運行靶彈飛行控制模型，實時記錄運行過程中舵控制信號；接收來自仿真測試主機的舵控制信號，則將其與離線仿真運行靶彈飛行控制模型時記錄的舵控制信號進行比較，若舵控制信號對應基于模擬舵的控制模型，則其比較結(jié)果用以判定彈上控制系統(tǒng)上飛行控制軟件的正確性，若舵控制信號對應基于真實舵的控制模型，則其比較結(jié)果用以判定組合型靶彈的真實飛行情況以及舵機的運行情況；

仿真測試主機，其第一端通過以太網(wǎng)連接實時仿真開發(fā)機，第二端通過接口箱連接組合型靶彈的彈上控制系統(tǒng)，用于根據(jù)可執(zhí)行代碼選擇將彈上控制系統(tǒng)的真實舵偏角信息或模擬舵偏角信息作為所述可執(zhí)行代碼的輸入，執(zhí)行可執(zhí)行代碼，在執(zhí)行過程中實時輸出彈體航跡相關(guān)信息并通過接口箱傳送給彈上控制系統(tǒng)；通過接口箱接收來自彈上控制系統(tǒng)的舵控信號并傳送給仿真開發(fā)機；

接口箱，連接于仿真測試主機與組合型靶彈的彈上控制系統(tǒng)之間，用于對來自彈上控制系統(tǒng)的真實舵偏角信息和舵控信號調(diào)理后轉(zhuǎn)送給仿真測試主機，對來自仿真測試主機的彈體航跡相關(guān)信息調(diào)理后傳送給彈上控制系統(tǒng)。

進一步地，所述仿真開發(fā)機包括：

飛行控制模型構(gòu)建模塊，用于建立組合型靶彈彈體運動學以及動力學模型，在組合型靶彈彈體運動學以及動力學模型的基礎上構(gòu)建基于虛擬舵和模擬舵兩種類型的靶彈飛行控制模型；

模型運行模塊，用于離線仿真運行靶彈飛行控制模型，實時記錄運行過程中的舵控制信號，并傳送給人機交互模塊；

人機交互模塊，用于提供人機交互界面以實現(xiàn)仿飛測試過程監(jiān)控，對模型運行模塊記錄的舵控制信號和仿真測試主機反饋的舵控制信號進行比較，以判定彈上控制系統(tǒng)上飛行控制軟件的正確性或組合型靶彈的真實飛行情況以及舵機的運行情況；

執(zhí)行代碼生成模塊，用于根據(jù)飛機控制模型配置模型引腳至仿真測試主機硬件引腳，部署模型及配置文件至仿真測試主機，最后生成飛行控制模型至仿真測試主機的可執(zhí)行代碼；

開發(fā)機以太網(wǎng)接口，其一端連接執(zhí)行代碼生成模塊和用戶交互模塊，另一端通過以太網(wǎng)連接仿真測試主機，用于將執(zhí)行代碼生成模塊生成的可執(zhí)行代碼傳送給仿真測試主機，將來自仿真測試主機的舵控制信號傳送給人機交互模塊。

進一步地，所述仿真開發(fā)機采用Matlab/Simulink建立組合型靶彈彈體模型和靶彈飛行控制模型，采用LabVIEW創(chuàng)建人機交互界面，采用自動生成工具RTW以及SIT將飛行控制模型轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行代碼。

進一步地，所述仿真測試主機包括：

測試機以太網(wǎng)接口，其一端通過以太網(wǎng)連接實時仿真開發(fā)機，另一端連接接口箱，用于將來自仿真開發(fā)機的可執(zhí)行代碼傳送給可執(zhí)行代碼運行模塊，將來自信號采集模塊的彈上控制系統(tǒng)的舵控制信號傳送給仿真開發(fā)機；

可執(zhí)行代碼運行模塊，由支持實時系統(tǒng)的硬件板卡組成，用于選擇將彈上控制系統(tǒng)的真實舵偏角信息或模擬舵偏角信息作為所述可執(zhí)行代碼的輸入，運行根據(jù)靶彈飛行控制模型生成的可執(zhí)行代碼，將運行過程中實時輸出的彈體航跡相關(guān)信息傳送給信號采集模塊；

信號采集模塊，用于將來自可執(zhí)行代碼運行模塊的彈體航跡相關(guān)信息通過接口箱傳送給彈上控制系統(tǒng)，將來自接口箱的彈上控制系統(tǒng)的舵控制信號傳送給測試機以太網(wǎng)接口。