[發明專利]一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法及系統

有效

• 申請號: 201710500115.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107145081B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王超磊
• 申請（專利權）人: 北京仿真中心
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: 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

本發明公開一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法，包括：搭建空饋式低頻尋的半實物仿真系統；基于慣性坐標系、彈體坐標系和暗室內實驗室坐標系的變換關系，確定天線陣列位置控制指令；確定轉臺控制角；控制天線陣列和三軸轉臺；采集姿態運動信息和目標信息。本發明還公開一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗系統。本發明中，通過采用轉臺外置、導引頭固定的方式徹底消除轉臺對導引頭探測精度的影響，解決了空饋低頻的技術難題，準確、逼真的完成了空饋式低頻尋的半實物仿真試驗。

技術領域

本發明涉及半實物仿真試驗技術領域。更具體地，涉及一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法及系統。

背景技術

半實物仿真是一種將控制器與在計算機上實現的控制對象的仿真模型聯接在一起進行試驗的技術。在這種試驗中，控制器的動態特性、靜態特性和非線性因素等都能真實地反映出來，因此它是一種更接近實際的仿真試驗技術。這種仿真技術可用于修改控制器設計(即在控制器尚未安裝到真實系統中之前，通過半實物仿真來驗證控制器的設計性能，若系統性能指標不滿足設計要求，則可調整控制器的參數，或修改控制器的設計)，同時也廣泛用于產品的修改定型、產品改型和出廠檢驗等方面。

半實物仿真具有以下特點：

(1)只能是實時仿真，即仿真模型的時間標尺和自然時間標尺相同。

(2)需要解決控制器與仿真計算機之間的接口問題。例如，在進行飛行器控制系統的半實物仿真時，在仿真計算機上解算得出的飛機姿態角、飛行高度、飛行速度等飛行動力學參數會被飛行控制器的傳感器所感受，因而必須有信號接口或變換裝置。這些裝置例如是三自由度飛行仿真轉臺、動壓－靜壓仿真器、負載力仿真器等。

(3)半實物仿真的實驗結果比數學仿真更接近實際。

目前，三軸轉臺能為導引頭和慣性測量組合提供角運動環境，是半實物仿真試驗系統中必不可少的設備。由于轉臺由金屬材料構成，在射頻仿真暗室中必然產生電磁反射，對安裝于內框上的無線電導引頭產生干擾，因此暗室中的轉臺需要進行屏蔽處理。

低頻尋的制導仿真試驗中，導引頭頻率的降低給射頻仿真試驗系統帶來了顯著的問題。由于仿真暗室中轉臺在低頻段對導引頭探測精度影響顯著，目前常采用路饋方式解決低頻段仿真問題。路饋式由于信號直接注入，不能驗證導引頭中射頻天線從接收無線電波到提取出有效信號的這部分功能，缺乏高可信度的導引頭數學模型，因此，路饋式仿真無法對導引頭進行全面檢驗。空饋式因為完全模擬了導引頭真實的工作環境，因此能夠全面驗證導引頭的性能。

因此，需要提供一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法及系統。

發明內容

本發明目的在于提供一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法，解決傳統路饋注入式仿真試驗方法無法對低頻導引頭進行全面驗證的半實物仿真試驗問題。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種空饋式低頻尋的半實物仿真試驗方法，包括：

S1：搭建空饋式低頻尋的半實物仿真系統；空饋式低頻尋的半實物仿真系統包括彈上計算機、慣性測量裝置、低頻探測導引頭、三軸轉臺、低頻暗室、低頻信號生成分系統、天線陣列及饋電分系統和仿真計算機，其中，低頻探測導引頭和天線陣列及饋電分系統設置于低頻暗室內部；

S2：基于慣性坐標系、彈體坐標系和暗室內實驗室坐標系的變換關系，確定天線陣列位置控制指令；

S3：確定轉臺控制角；

S4：控制天線陣列和三軸轉臺；

S5：采集姿態運動信息和目標信息。

優選地，彈上計算機用于采集低頻探測導引頭和慣性測量裝置的輸出信息，進行導航和制導控制；