[發(fā)明專利]一種遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)指令生成方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010700608.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111857177B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科為實(shí)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;F41J9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開(kāi)一種遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)指令生成方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括以下步驟：靶標(biāo)任務(wù)飛行段，駕駛員根據(jù)模擬目標(biāo)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性操縱駕駛桿生成操控指令后，操控指令經(jīng)過(guò)指令生成器修正后輸出模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性的等效指令，等效指令經(jīng)過(guò)上行數(shù)據(jù)鏈路傳輸至彈上控制系統(tǒng)，彈上控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制律控制靶標(biāo)飛行，使靶標(biāo)的飛行軌跡按照駕駛員的意圖真實(shí)模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性。通過(guò)等價(jià)相似性原理生成等效指令的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)真實(shí)模擬目標(biāo)戰(zhàn)斗機(jī)運(yùn)動(dòng)特性的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)指令生成方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

靶標(biāo)是一種能夠模擬作戰(zhàn)飛機(jī)和來(lái)襲導(dǎo)彈，為地空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈的研制、定型和鑒定試驗(yàn)以及部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練提供高逼真的空中目標(biāo)。對(duì)于武器系統(tǒng)的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)的可信度，在很大程度上取決于空中靶標(biāo)模擬威脅目標(biāo)的逼真程度。目前，靶標(biāo)性能在空域、速域以及機(jī)動(dòng)能力方面都有了大幅度提高，在性能上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高空、高速、持續(xù)大過(guò)載能力的三代機(jī)和四代機(jī)以及巡航導(dǎo)彈的模擬。

但是目前無(wú)人靶標(biāo)的操縱控制大都是以固定程序和簡(jiǎn)單的指令遙控飛行，靶標(biāo)在空中模擬飛機(jī)在遭受導(dǎo)彈攻擊時(shí)的機(jī)動(dòng)逃逸動(dòng)作，往往是事先寫在飛行程序內(nèi)，通過(guò)程序或通過(guò)地面遙控發(fā)出機(jī)動(dòng)時(shí)間按照預(yù)定的機(jī)動(dòng)模式如180度調(diào)頭或蛇形機(jī)動(dòng)等進(jìn)行機(jī)動(dòng)。靶標(biāo)的這種固定程序的機(jī)動(dòng)逃逸模式可以適應(yīng)簡(jiǎn)單、固定的供靶模式，但不能模擬真實(shí)的紅藍(lán)對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)逃逸機(jī)動(dòng)。因此，可以真實(shí)模擬藍(lán)軍飛機(jī)目標(biāo)的高性能遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)是未來(lái)部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練的重要裝備。

遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)是在有人駕駛飛機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將飛行員駕駛艙搬至地面操控站或者通過(guò)另一架有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)遠(yuǎn)程操控?zé)o人靶標(biāo)。駕駛員遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)結(jié)構(gòu)框圖如附圖1所示。

駕駛員通過(guò)操控駕駛桿將生成的指令信號(hào)通過(guò)無(wú)線電通訊方式上傳至彈上控制系統(tǒng)，操控靶標(biāo)運(yùn)動(dòng)。由于靶機(jī)在總體設(shè)計(jì)時(shí)，往往只考慮在性能上的指標(biāo)滿足能力，如定高定速平飛能力、過(guò)載能力和過(guò)載持續(xù)時(shí)間等穩(wěn)態(tài)指標(biāo)性能，但靶標(biāo)的氣動(dòng)外形與被模擬目標(biāo)存在較大差異，其升力特性、操縱特性、阻尼特性等均與模擬目標(biāo)不同，且在靶標(biāo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性指標(biāo)，而未考慮靶標(biāo)的動(dòng)態(tài)特性，如過(guò)載的建立時(shí)間、轉(zhuǎn)彎半徑的大小以及復(fù)雜對(duì)抗動(dòng)作中飛行員的限制等問(wèn)題，導(dǎo)致駕駛員發(fā)出同樣的操控指令，但靶標(biāo)與模擬目標(biāo)飛行的運(yùn)動(dòng)軌跡并不像，這會(huì)對(duì)靶標(biāo)模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性的真實(shí)性產(chǎn)生很大的影響。因此，如何保證靶標(biāo)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能兩方面都與被模擬的對(duì)象運(yùn)動(dòng)特性相一致是遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)研制的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)能夠逼真的模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性的目的，本發(fā)明提供一種遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)指令生成方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，該方法基于等價(jià)相似性原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)真實(shí)模擬目標(biāo)戰(zhàn)斗機(jī)運(yùn)動(dòng)特性的能力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明一種遠(yuǎn)程操控靶標(biāo)指令生成方法，包括以下步驟：

獲取駕駛員根據(jù)儀表顯示的飛行態(tài)勢(shì)和模擬目標(biāo)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性操縱駕駛桿生成操控指令；

經(jīng)過(guò)指令生成器將操控指令修正后輸出模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性的等效指令；

經(jīng)過(guò)上行數(shù)據(jù)鏈路將等效指令傳輸至靶標(biāo)彈上控制系統(tǒng)，靶標(biāo)彈上控制系統(tǒng)用于根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制律控制靶標(biāo)飛行。

可選地，所述的指令生成器是根據(jù)靶標(biāo)的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、靶標(biāo)彈上控制系統(tǒng)性能和被模擬目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性，并對(duì)駕駛員的操控指令進(jìn)行修正。

可選地，所述的指令生成器的輸入包括預(yù)先建立的靶標(biāo)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性模型、靶標(biāo)控制系統(tǒng)模型、被模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性模型以及駕駛員操縱指令。

可選地，所述的指令生成器采用以下步驟得到：

a)采集飛機(jī)短周期目標(biāo)特性和長(zhǎng)周期目標(biāo)特性，建立模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性庫(kù)；