[發(fā)明專利]一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711222704.3
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108008642A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳萬春;劉小明;陳中原
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

本發(fā)明一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真方法，包括以下步驟：1、在主機中建立彈目交戰(zhàn)數(shù)學模型、目標模擬器電機速度控制模型及CCD相機電機速度控制模型；2、建立主機與目標機間TCP/IP方式的通訊并編譯到目標機；3、給CCD相機上電，拍攝目標模擬器所在區(qū)域的圖像；4、將圖像傳送到目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱；5、識別目標；6、操縱員利用搖桿鎖定目標，并向目標機輸出導彈導引頭失調(diào)角；7、模擬導彈導引頭跟蹤目標的過程；8、得到電機的角位置、角速度信息以及視線角速度；9、利用目標機的顯示器實時監(jiān)測仿真過程中的關鍵數(shù)據(jù)；10、目標機將計算結(jié)果利用TCP/IP方式反饋給主機，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。

技術領域

本發(fā)明涉及一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真方法，特別是一種電視制導導彈半實物仿真方法。屬于航空航天仿真領域。

背景技術

半實物仿真是將數(shù)學模型與物理模型或?qū)嵨锬Ｐ拖嘟Y(jié)合進行實驗的過程。半實物仿真對系統(tǒng)中比較簡單的部分或?qū)ζ湟?guī)律比較清楚的部分建立數(shù)學模型，并在計算機上加以實現(xiàn)；對比較復雜的部分或?qū)ζ湟?guī)律尚不清楚的部分，則直接采用物理模型或?qū)嵨铩?/p>

目前，現(xiàn)有的基于半實物仿真技術的制導系統(tǒng)，導引頭仿真部分與目標模擬仿真部分各構成一個單獨的轉(zhuǎn)臺，成本較高，各部分體積較大且構造復雜，仿真的過程比較復雜，噪聲較多，精度較低。

基于上述現(xiàn)狀，我們發(fā)明了一種仿真過程簡單、噪聲低、精度高的導彈制導系統(tǒng)半實物仿真方法，特別適用于科研、教學實驗中。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明的目的

本發(fā)明的目的是提供一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真系統(tǒng)及方法，以簡便、高效、實時地仿真電視制導導彈攻擊目標的過程。

(二)技術方案

一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真系統(tǒng)，包括：

目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺、主機、目標機、目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱及搖桿。

所述的目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺包括目標模擬器、CCD相機、伺服電機及碼盤。其中，CCD相機用于模擬導彈導引頭；

所述的主機上安裝有Matlab軟件，利用其Simulink功能進行彈目交戰(zhàn)數(shù)學模型建模；主機上安裝有微視V221視頻采集卡，用于采集CCD相機傳來的視頻信號；主機上也安裝了目標識別與跟蹤圖像處理軟件，可實現(xiàn)對目標的識別與自動跟蹤，并得到導彈導引頭失調(diào)角；

所述的目標機安裝了NI PCI6601數(shù)據(jù)采集卡、Intel825X網(wǎng)卡以及串口通訊卡，目標機用于對彈目交戰(zhàn)數(shù)學模型進行實時運算；

所述的目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱用于控制目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺上的目標模擬器和CCD相機的轉(zhuǎn)動；

所述的搖桿用來調(diào)節(jié)主機上圖像處理軟件的波門位置。

目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺利用航空插頭及線纜與目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱上的航空插頭相連接；目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱通過BNC視頻線與主機上的微視V221視頻采集卡相連接；目標跟蹤實驗轉(zhuǎn)臺控制箱通過灰排線與目標機上的NI PCI6601數(shù)據(jù)采集卡相連；主機和目標機以網(wǎng)線相連接，以TCP/IP方式進行通訊；主機還與目標機的串口相連接，主機利用RS232通訊協(xié)議向目標機傳遞導彈導引頭失調(diào)角信息；搖桿以USB方式與主機相連接。

利用上述的一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真系統(tǒng)，本發(fā)明實現(xiàn)了一種導彈制導系統(tǒng)半實物仿真方法，包括以下步驟：

步驟1，在主機中建立彈目交戰(zhàn)數(shù)學模型、目標模擬器電機速度控制模型及CCD相機電機速度控制模型；

步驟2，建立主機與目標機間TCP/IP方式的通訊，并將步驟1中主機所建立的彈目交戰(zhàn)數(shù)學模型、目標模擬器電機速度控制模型、CCD相機電機速度控制模型以TCP/IP方式編譯到目標機；