[發(fā)明專利]一種空饋式低頻尋的半實(shí)物仿真試驗(yàn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710500115.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107145081B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王超磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京仿真中心
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種空饋式低頻尋的半實(shí)物仿真試驗(yàn)方法，其特征在于，包括：

S1：搭建空饋式低頻尋的半實(shí)物仿真系統(tǒng)；

所述空饋式低頻尋的半實(shí)物仿真系統(tǒng)包括彈上計(jì)算機(jī)、慣性測(cè)量裝置、低頻探測(cè)導(dǎo)引頭、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、低頻暗室、低頻信號(hào)生成分系統(tǒng)、天線陣列及饋電分系統(tǒng)和仿真計(jì)算機(jī)，其中，所述低頻探測(cè)導(dǎo)引頭和所述天線陣列及饋電分系統(tǒng)設(shè)置于所述低頻暗室內(nèi)部；

S2：基于慣性坐標(biāo)系、彈體坐標(biāo)系和暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系的變換關(guān)系，確定天線陣列位置控制指令；

S3：確定轉(zhuǎn)臺(tái)控制角；

S4：控制天線陣列和三軸轉(zhuǎn)臺(tái)；

S5：采集姿態(tài)運(yùn)動(dòng)信息和目標(biāo)信息；

其中，所述慣性坐標(biāo)系，x軸在水平面上朝前指向發(fā)射方向，y軸在垂直面內(nèi)朝上，z軸符合右手定則；

所述彈體坐標(biāo)系，x軸沿導(dǎo)彈中軸從彈尾指向彈頭，y軸垂直朝上，z軸符合右手定則；

所述暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系，原點(diǎn)固定在導(dǎo)引頭安裝支架出，x軸朝前指向陣列，y軸垂直朝上，z軸符合右手定則，

其中，所述步驟S2具體包括以下步驟：

S201：在暗室中設(shè)置用于模擬射頻目標(biāo)的三元組天線陣列，被導(dǎo)引頭探測(cè)后形成兩軸目標(biāo)視線角；

S202：計(jì)算慣性坐標(biāo)系A(chǔ)xyz下目標(biāo)的歸一化位置：

其中，(x，y，z)為慣性坐標(biāo)系下目標(biāo)的歸一化位置，q_α為慣性坐標(biāo)系下的俯仰視線角，q_β為慣性坐標(biāo)系下的方位視線角；

S203：計(jì)算彈體坐標(biāo)系Ox₁y₁z₁下目標(biāo)的歸一化位置：

其中，(x₁，y₁，z₁)為彈體坐標(biāo)系下目標(biāo)的歸一化位置，q_α1為彈體坐標(biāo)系下的俯仰視線角，q_β1為彈體坐標(biāo)系下的方位視線角，為慣性坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，n表示發(fā)射系，1表示彈體系，ψ為慣性坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系彈體的方位角的變換角度，θ為慣性坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系彈體的俯仰角的變換角度，γ為慣性坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系彈體的滾轉(zhuǎn)角的變換角度；

S204：計(jì)算暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系Ox_sy_sz_s下目標(biāo)的歸一化位置：

其中，(x_s，y_s，z_s)為暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系下目標(biāo)的歸一化位置，q_αs為暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系下的俯仰視線角，q_βs為暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系下的方位視線角，為彈體坐標(biāo)系到暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，為彈體坐標(biāo)系到暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系的方位角的變換角度，為彈體坐標(biāo)系到暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系的俯仰角的變換角度，為彈體坐標(biāo)系到暗室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系的滾轉(zhuǎn)角的變換角度；

S205：計(jì)算天線陣列的控制角度：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)方法，其特征在于，

所述彈上計(jì)算機(jī)用于采集低頻探測(cè)導(dǎo)引頭和慣性測(cè)量裝置的輸出信息，進(jìn)行導(dǎo)航和制導(dǎo)控制；

所述慣性測(cè)量裝置用于測(cè)量三軸轉(zhuǎn)臺(tái)復(fù)現(xiàn)的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)信息；

所述低頻探測(cè)導(dǎo)引頭用于測(cè)量天線陣列輸出的低頻輻射，向彈上計(jì)算機(jī)提供目標(biāo)角度信息；

所述三軸轉(zhuǎn)臺(tái)用于模擬彈體的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，為慣性測(cè)量組合提供角運(yùn)動(dòng)環(huán)境；

所述低頻暗室用于提供無(wú)回波的自由空間環(huán)境；

所述低頻信號(hào)生成分系統(tǒng)用于模擬雷達(dá)照射信號(hào)；

所述天線陣列及饋電系統(tǒng)用于模擬彈目的視線角運(yùn)動(dòng)；

所述仿真計(jì)算機(jī)用于得到導(dǎo)彈的飛行彈道和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，形成各試驗(yàn)設(shè)備的控制參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)方法，其特征在于，在所述低頻暗室內(nèi)采用無(wú)電磁反射或低電磁反射的支撐結(jié)構(gòu)對(duì)導(dǎo)引頭進(jìn)行支撐。