[發(fā)明專利]一種基于STK的試飛任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放方法與系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010985754.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112149297A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈?qū)脮r;周慶;李兵飛
• 申請（專利權(quán)）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

本發(fā)明涉及一種基于STK設(shè)計(jì)的試飛任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放方法與系統(tǒng)，屬于系統(tǒng)仿真研究領(lǐng)域。該方法包括：從場景環(huán)境數(shù)據(jù)庫中加載待試驗(yàn)飛機(jī)的試驗(yàn)區(qū)域地形與紋理數(shù)據(jù)，并對當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境、電磁環(huán)境、大氣環(huán)境參數(shù)執(zhí)行配置；完成對待試驗(yàn)飛機(jī)參數(shù)與負(fù)載傳感器參數(shù)配置，并根據(jù)任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放兩種情況對待試驗(yàn)飛機(jī)軌跡、姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行配置；對已配置上述參數(shù)與任務(wù)的待試飛機(jī)模型執(zhí)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(tài)信息，并對仿真過程進(jìn)行控制；對飛行過程中飛機(jī)相對位置、油耗、傳感器可見性與通訊情況進(jìn)行分析，輸出仿真結(jié)果報告。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于STK設(shè)計(jì)的試飛任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放方法與系統(tǒng)，屬于系統(tǒng)仿真研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛行試驗(yàn)作為一項(xiàng)代價大，風(fēng)險性高的工程，需要充分考慮試飛場地、氣象條件、飛行臨界包線等因素。因此這對飛行任務(wù)的規(guī)劃提出了嚴(yán)格的要求。但是由于耦合因素多，飛行試驗(yàn)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，以數(shù)學(xué)計(jì)算的方法對試飛任務(wù)進(jìn)行規(guī)劃十分困難，工作量過于龐大，因此目前在飛行試驗(yàn)中，往往僅對根據(jù)測試目的對試飛的某些階段提出指標(biāo)要求，而缺乏可視化任務(wù)規(guī)劃的能力。

STK(Satellite Tool Kit，衛(wèi)星仿真工具包)是一款在航空航天領(lǐng)域出于領(lǐng)先地位的商業(yè)分析軟件。STK的核心是一個幾何引擎，用于確定對象的時間動態(tài)位置和姿態(tài)，以及相互關(guān)聯(lián)的對象之間的空間關(guān)系。STK提供的STKX組件允許開發(fā)者將STK中的二維、三維可視化界面和各種數(shù)據(jù)分析能力無縫集成到應(yīng)用程序中。STKX支持以COM組件和ActiveX控件兩種形式嵌入到支持OLE(對象鏈接和嵌入)的應(yīng)用程序中，它提供了一系列支持STKX組件與第三方應(yīng)用程序交互的類、接口和事件，同時也能夠通過STKX提供的API函數(shù)接收執(zhí)行第三方連接控制軟件發(fā)送來的Connect命令。

但是由于STK軟件功能較為龐大，僅針對飛行試驗(yàn)任務(wù)規(guī)劃目的來講軟件體量大，設(shè)計(jì)人員的學(xué)習(xí)成本高，也缺少對試飛任務(wù)進(jìn)行模板化快速規(guī)劃能力；另一方面，STK軟件不支持對機(jī)載試飛數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，缺乏對真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行回放與二次分析的能力。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

目前飛行試驗(yàn)任務(wù)規(guī)劃方式缺少可視化手段，文本化的任務(wù)描述手段不夠直觀，也缺乏在飛行前進(jìn)行仿真量化的能力。而STK工具軟件功能龐大，漢化程度差，學(xué)習(xí)成本高，缺乏針對飛行試驗(yàn)過程的流程化使用方法，缺少數(shù)據(jù)庫支持與真實(shí)試飛數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入功能，對研究人員能力要求較高，很難直接用于工程使用。本發(fā)明集成了STK的可視化仿真能力與數(shù)據(jù)管理能力，并開發(fā)了試飛數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換接口，縮減STK軟件體量到飛行試驗(yàn)專用化的效果，提高了STK在可視化任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放上的工程應(yīng)用能力。

技術(shù)方案

一種基于STK的試飛任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放方法，包括：

從場景環(huán)境數(shù)據(jù)庫中加載待試驗(yàn)飛機(jī)的試驗(yàn)區(qū)域地形與紋理數(shù)據(jù)，并對當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境、電磁環(huán)境、大氣環(huán)境參數(shù)執(zhí)行配置；

完成對待試驗(yàn)飛機(jī)參數(shù)與負(fù)載傳感器參數(shù)配置，并根據(jù)任務(wù)規(guī)劃與數(shù)據(jù)回放兩種情況對待試驗(yàn)飛機(jī)軌跡、姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行配置；

對已配置上述參數(shù)與任務(wù)的待試飛機(jī)模型執(zhí)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(tài)信息，并對仿真過程進(jìn)行控制；

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

從場景環(huán)境數(shù)據(jù)庫中加載待試驗(yàn)飛機(jī)的試驗(yàn)區(qū)域地形與紋理數(shù)據(jù)，并對當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境、電磁環(huán)境、大氣環(huán)境參數(shù)執(zhí)行配置，包括：

在已有環(huán)境數(shù)據(jù)庫情況下，從環(huán)境數(shù)據(jù)庫中選擇試驗(yàn)區(qū)域環(huán)境模板進(jìn)行加載，在瀏覽器與地球三維視景中查看環(huán)境信息，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息配置；

在環(huán)境數(shù)據(jù)庫中不存在內(nèi)容情況下，新建場景環(huán)境工程，對環(huán)境信息進(jìn)行配置。