[發明專利]一種基于STK的試飛任務規劃與數據回放方法與系統

在審

• 申請號: 202010985754.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112149297A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 沈屆時;周慶;李兵飛
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 白瑤君

1.一種基于STK的試飛任務規劃與數據回放方法，其特征在于，包括：

從場景環境數據庫中加載待試驗飛機的試驗區域地形與紋理數據，并對當地的水文環境、電磁環境、大氣環境參數執行配置；

完成對待試驗飛機參數與負載傳感器參數配置，并根據任務規劃與數據回放兩種情況對待試驗飛機軌跡、姿態數據進行配置；

對已配置上述參數與任務的待試飛機模型執行仿真操作，在仿真過程中從視景查看仿真過程中位置與姿態信息，并對仿真過程進行控制；

對飛行過程中飛機相對位置、油耗、傳感器可見性與通訊情況進行分析，輸出仿真結果報告。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，從場景環境數據庫中加載待試驗飛機的試驗區域地形與紋理數據，并對當地的水文環境、電磁環境、大氣環境參數執行配置，包括：

在已有環境數據庫情況下，從環境數據庫中選擇試驗區域環境模板進行加載，在瀏覽器與地球三維視景中查看環境信息，以實現環境信息配置；

在環境數據庫中不存在內容情況下，新建場景環境工程，對環境信息進行配置。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，完成對待試驗飛機參數與負載傳感器參數配置，并根據任務規劃與數據回放兩種情況對待試驗飛機軌跡、姿態數據進行配置，包括：

創建待試飛機模型，對其外觀、空氣動力學、機動性能參數進行配置；或從裝備數據庫中選擇已有飛機模型進行加載，并查看其參數與傳感器配置信息；

創建傳感器模型并關聯到待試飛機模型上，對傳感器角度、范圍、外觀樣式、傳感器狀態進行修改配置；

根據任務規劃與數據回放兩種情況對試飛機模型的飛機軌跡、姿態數據進行配置。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在環境數據庫中不存在內容情況下，新建場景環境工程，對環境信息進行配置，包括：

選擇待試驗區域地形與紋理數據文件，加載后對焦到地球三維視景中進行查看；

選擇水文環境、電磁環境、大氣環境進行參數配置，配置完成后在瀏覽器查看環境參數。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據任務規劃與數據回放兩種情況對飛機軌跡、姿態數據進行配置，包括：

在任務規劃情況下，使用航路點輸入或已有任務樣式組合兩種模式添加時間緯度下的飛機位置與姿態信息；

在數據回放情況下，通過將采樣后的GPS數據、慣導數據或在網狀態數據注入到飛機模型中，實現模型動態信息的加載。

6.一種基于STK的試飛任務規劃與數據回放的系統，其特征在于，包括：模型仿真處理機、數據庫管理器、試飛數據轉換器；

其中，模型仿真處理機通過STKX組件和C#開發語言實現，流程化地對試飛任務實施可視化規劃過程；試飛數據轉換器通過C#開發實現；數據庫管理器通過MySQL數據庫和配置文件的方式實現，包括實驗環境數據庫、裝備數據庫與仿真結果數據庫；試驗環境數據庫支持將試驗環境模板化存儲到數據庫中；裝備數據庫支持將配置完參數與負載的裝備存儲到模型庫中，達到裝備模型復用與快速配置目的；仿真結果數據庫支持將仿真數據存儲，形成仿真報告與圖表。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，模型仿真處理機包括環境構建模塊、任務規劃模塊和仿真控制模塊；

其中，環境構建模塊支持對地形影像、高程數據加載，以及對大氣環境、水文環境參數的配置；任務規劃模塊支持裝備節點地球坐標位置布置，并以時間維度規劃裝備任務過程，設計裝備位置與姿態屬性；仿真控制模塊調用STKX仿真引擎，控制仿真過程并獲取仿真數據。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，試飛數據轉換器包括：試飛數據采樣模塊和試飛數據轉換模塊；

其中，試飛數據采樣模塊出于機載試飛數據精度過高、數據量大問題，完成對試飛數據文件的篩選，通過選擇采樣次數，將文件數據采樣得到時間精度更粗的結果，減小導入仿真處理機的數據量；試飛數據轉換模塊支持將GPS數據、慣導數據、在網狀態數據進行篩選，將數據注入到模型實體中，實現飛行試驗數據回放。