[發(fā)明專利]適用于紅外精確制導炸彈的半實物仿真系統(tǒng)及仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011483498.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112698580B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 李廣;王明光;王曉燕;蘇澤亞;鐘高偉;宗煥強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天飛騰裝備技術(shù)有限責任公司;中國航天時代電子有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.適用于紅外精確制導炸彈的半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于：包括轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)、圖像處理計算機、仿真計算機、彈載控制計算機和紅外目標模擬系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)包括三軸轉(zhuǎn)臺、慣組平臺、紅外成像導引頭、工裝臺和導引頭轉(zhuǎn)接板，其中紅外成像導引頭通過導引頭轉(zhuǎn)接板固定在工裝臺的第一安裝面上，慣組平臺固定在工裝臺的第二安裝面上，工裝臺安裝在三軸轉(zhuǎn)臺上；所述紅外目標模擬系統(tǒng)位于三軸轉(zhuǎn)臺的前方，仿真計算機、圖像處理計算機、彈載控制計算機與轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)連接，其中：

轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)：用于模擬紅外精確制導炸彈的飛行狀態(tài)，其中慣組平臺的采集數(shù)據(jù)與仿真計算機實時傳輸，紅外成像導引頭與圖像處理計算機進行通訊、彈載控制計算機與三軸轉(zhuǎn)臺實時通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互；

仿真計算機：用于裝訂仿真系統(tǒng)的仿真條件，解算彈體飛行狀態(tài)信息，控制仿真時序，負責整個系統(tǒng)的仿真流程，與慣組平臺進行數(shù)據(jù)信息交互，并存儲仿真試驗數(shù)據(jù)；配置三軸轉(zhuǎn)臺、紅外目標點源和紅外成像導引頭的位置，得到轉(zhuǎn)臺參考坐標系，將轉(zhuǎn)臺參考坐標系轉(zhuǎn)換為發(fā)射坐標系，根據(jù)轉(zhuǎn)臺參考坐標系和發(fā)射坐標系，求解得到彈體坐標系相對轉(zhuǎn)臺參考坐標系的俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)角，并將該三個角度信息以控制指令信息發(fā)送至三軸轉(zhuǎn)臺，確定仿真系統(tǒng)仿真時轉(zhuǎn)臺運動的初始位置；實時向彈載控制計算機發(fā)送彈體飛行狀態(tài)信息，并判斷滿足仿真結(jié)束條件時，結(jié)束半實物仿真試驗，其中炸彈落地即為仿真結(jié)束條件；

圖像處理計算機：安裝有紅外圖像視頻采集系統(tǒng)，與紅外成像導引頭連接，接收紅外成像導引頭獲取的紅外目標點源的圖像信息，得到紅外成像導引頭和紅外目標點源之間視線方向的高低角及方位角信息，根據(jù)所述視線方向的高低角及方位角，在紅外圖像視頻采集系統(tǒng)中觀察紅外點源目標，確保紅外點源目標在紅外成像導引頭視場角內(nèi)；當三軸轉(zhuǎn)臺運行到末制導階段的紅外成像導引頭可視范圍區(qū)域內(nèi)，選取和鎖定紅外目標點源，將紅外成像導引頭鎖定目標后得到的視線高低角速率和方位角速率信息，發(fā)送給彈載控制計算機；

彈載控制計算機：計算紅外精確制導炸彈的飛行控制指令，控制舵機偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)紅外精確制導炸彈飛行控制；與仿真計算機、圖像處理計算機進行信息傳輸；在導引頭參與飛行控制的末制導階段，接收圖像處理計算機上的鎖定目標后的紅外成像導引頭視線高低角速率和方位角速率信息，用于末制導階段的控制指令的解算；

所述紅外目標模擬系統(tǒng)包含紅外目標點源和支架，紅外目標點源安裝在支架上，位于三軸轉(zhuǎn)臺的前方；所述紅外目標點源與三軸轉(zhuǎn)臺的距離范圍為：2～4米。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于紅外精確制導炸彈的半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于：還包括舵機，所述舵機為紅外精確制導炸彈飛行控制的執(zhí)行機構(gòu)，輸入信號為彈載控制計算機解算的彈體飛行控制指令，按照控制指令控制舵機的舵片運動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于紅外精確制導炸彈的半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于：還包括轉(zhuǎn)臺通信總線與反射內(nèi)存網(wǎng)絡，所述紅外成像導引頭通過轉(zhuǎn)臺通信總線與圖像處理計算機通訊；彈載控制計算機通過轉(zhuǎn)臺通信總線與三軸轉(zhuǎn)臺實時通訊；彈載控制計算機通過轉(zhuǎn)臺通信總線與仿真計算機、圖像處理計算機進行信息傳輸；仿真計算機通過轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的反射內(nèi)存網(wǎng)絡與慣組平臺進行數(shù)據(jù)信息交互；仿真計算機實時通過反射內(nèi)存網(wǎng)絡向彈載控制計算機發(fā)送彈體飛行狀態(tài)信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于紅外精確制導炸彈的半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于：所述工裝臺為長方體結(jié)構(gòu)，相對的兩個面為安裝面，其中第一安裝面上開設凹槽，紅外成像導引頭設置在導引頭轉(zhuǎn)接板開設的通孔中，并安裝在凹槽內(nèi)，相對的第二安裝面上安裝慣組平臺。