[發(fā)明專利]自導航無人飛行器測試方法及系統(tǒng)、通信設備和存儲介質

在審

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112799312A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 趙威;石林龍;李鴻彪;孫彥彪
• 申請（專利權）人: 上?？屏盒畔⒐こ坦煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明提供一種自導航無人飛行器測試方法及系統(tǒng)、通信設備和存儲介質，該方法包括：基于仿真上位機構建多個模型并進行耦合；將耦合后的模型進行編譯并下載至仿真目標機實時運行，以搭建實時仿真平臺；將真實待測的自導航無人飛行器部件連接至實時仿真平臺，以構成硬件在環(huán)仿真與測試平臺；在硬件在環(huán)仿真與測試平臺上進行各種控制策略和算法性能的測試和驗證；在測試結束后，根據測試結果輸出相關測試報告，并對控制策略以及相關算法的效果進行分析和評價。本發(fā)明的技術方案通過利用電子解算技術將電氣系統(tǒng)模型和非電氣系統(tǒng)模型進行耦合，從而打破原有FPGA編程復雜、調試困難的屏障。

技術領域

本發(fā)明涉及無人機領域，尤其涉及一種自導航無人飛行器測試方法及系統(tǒng)、通信設備和存儲介質。

背景技術

目前隨著科技的不斷進步，世界各國的軍事和工業(yè)向著多元化、高科技的方向發(fā)展。但是，高科技設備的研發(fā)往往要花費較大的人力與物力，從而帶來難以承受的資源消耗。在以自導航無人飛行器為主的高科技裝備領域，傳統(tǒng)測試方法常通過現(xiàn)場實際測試信號，來評價系統(tǒng)的性能，但因其具有高成本、高制約性等缺點，逐漸被各國所放棄。因此，尋求一種安全、節(jié)約、有效的測試方式，已成為世界各國研究的重點和難點。所以，打破原有自導航無人飛行器鑒定試驗中必須經過地面測試的既有模式，結合現(xiàn)場實物和虛擬仿真環(huán)境來構造出半實物仿真測試系統(tǒng)，從而達到自導航無人飛行器的半實物仿真測試目的，是實現(xiàn)自導航無人飛行器等尖端設備高效、低成本、低風險研制與驗證的必經之路。

半實物仿真是指將自導航無人飛行器的部分實物放入由仿真設備組成的仿真系統(tǒng)中進行動態(tài)試驗，使得仿真結果更加真實有效。半實物仿真相比傳統(tǒng)外場試驗方法具有周期短、可重復性，而且保密性好等優(yōu)點，同時相比數字仿真具有真實性高的優(yōu)點。

目前，在現(xiàn)有技術中，針對自導航無人飛行器系統(tǒng)的測試及驗證研究主要集中在通過數學建模軟件搭建全數字自導航無人飛行器系統(tǒng)的仿真測試，如采用Matlab/Simulink仿真工具來模擬整個自導航無人飛行器系統(tǒng)。

但是，該方法存在的問題是采用Simulink等數字仿真工具對自導航無人飛行器系統(tǒng)建模，無法精確模擬外在設備的動態(tài)特性和物理反應，且該方法多采用等效的線性系統(tǒng)近似模型或基于算法給定的仿真模擬輸入數據，從而系統(tǒng)只能在理想環(huán)境下進行仿真驗證，存在精確度不高的問題。而直接采用實物仿真測試方法，需要復雜的FPGA編程，且大量的系統(tǒng)調試任務導致調試很困難。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種自導航無人飛行器測試方法及系統(tǒng)、通信設備和存儲介質，通過將電氣系統(tǒng)模型和非電氣系統(tǒng)模型進行耦合，從而打破原有FPGA編程復雜、調試困難的屏障。

本發(fā)明提出一種自導航無人飛行器測試方法，其中，所述方法包括：

基于仿真上位機構建多個模型并進行耦合；

將耦合后的模型進行編譯并下載至仿真目標機實時運行，以搭建實時仿真平臺；

將真實待測的自導航無人飛行器部件連接至所述實時仿真平臺，以構成硬件在環(huán)仿真與測試平臺；

在所述硬件在環(huán)仿真與測試平臺上進行各種控制策略和算法性能的測試和驗證；

在測試結束后，根據測試結果輸出相關測試報告，并對所述控制策略以及相關算法的效果進行分析和評價。

優(yōu)選的，所述多個模型包括電氣系統(tǒng)模型，基于仿真上位機構建所述電氣系統(tǒng)模型的步驟包括：

基于仿真上位機構建包括直流變壓器、電機驅動器、泄放電路、保護電路、電氣系統(tǒng)故障在內的所述電氣系統(tǒng)模型。

優(yōu)選的，所述多個模型包括非電氣系統(tǒng)模型，所述非電氣系統(tǒng)模型包括目標運動控制模型、導引頭運動控制模型、自導航無人飛行器本體的運動控制模型以及信號傳輸和處理的模型，基于仿真上位機構建所述非電氣系統(tǒng)模型的步驟包括：