[發明專利]重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺

在審

• 申請號: 202111173610.8
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113608452A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 星河動力（北京）空間科技有限公司;北京星河動力裝備科技有限公司;四川星河動力空間科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧

1.一種重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述運載火箭包括一子級箭體和二子級箭體；所述仿真平臺包括一子級仿真平臺、二子級仿真平臺以及地面仿真平臺；所述地面仿真平臺分別與所述一子級仿真平臺、二子級仿真平臺之間通信連接，所述一子級仿真平臺與所述二子級仿真平臺之間通信連接；

其中，所述地面仿真平臺用于生成模擬的所述運載火箭飛行時的仿真彈道數據，并將所述彈道數據發送給所述一子級仿真平臺以及所述二子級仿真平臺；

所述二子級仿真平臺用于根據所述仿真彈道數據模擬所述運載火箭的二子級箭體，并在模擬的各子級箭體處于未分離階段時，將所述二子級箭體的第二定位結果發送給所述一子級仿真平臺；

所述一子級仿真平臺用于根據所述仿真彈道數據模擬所述運載火箭的一子級箭體，結合接收到的所述第二定位結果，確定所述運載火箭的運動信息。

2.根據權利要求1所述的重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述地面仿真平臺還用于生成差分信號，并將所述差分信號發送給所述一子級仿真平臺；

所述一子級仿真平臺還用于接收所述差分信號，在所述一子級箭體處于回收階段時，結合接受到的所述差分信號，確定所述一子級箭體的運動信息。

3.根據權利要求1所述的重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述一子級仿真平臺包括第一衛星導航信號模擬器、第一衛導接收機、第一三軸轉臺、第一慣性測量單元以及第一仿真計算機：

其中，所述第一衛星導航信號模擬器，用于根據所述仿真彈道數據模擬第一衛星導航信號；

所述第一衛導接收機，用于根據所述第一衛星導航信號進行衛星導航定位解算，獲得第一定位結果；

所述第一三軸轉臺，用于根據所述仿真彈道數據模擬出所述一子級箭體的飛行姿態；

所述第一慣性測量單元，用于根據所述第一三軸轉臺模擬的一子級箭體的飛行姿態，確定所述一子級箭體冗余的角速度和加速度；

所述第一仿真計算機，用于在模擬的各子級箭體處于未分離階段時，根據所述仿真彈道數據、所述一子級箭體冗余的角速度和加速度、所述第一定位結果以及所述二子級仿真平臺發送的第二定位結果，確定所述運載火箭的運動信息。

4.根據權利要求1所述的重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述二子級仿真平臺包括第二衛星導航信號模擬器、第二衛導接收機、第二三軸轉臺、第二慣性測量單元以及第二仿真計算機：

其中，所述第二衛星導航信號模擬器，用于根據所述仿真彈道數據模擬第二衛星導航信號；

所述第二衛導接收機，用于根據所述第二衛星導航信號進行衛星導航定位解算，獲得第二定位結果；

所述第二三軸轉臺，用于根據所述仿真彈道數據模擬出所述二子級箭體的飛行姿態；

所述第二慣性測量單元，用于根據所述第二三軸轉臺模擬的二子級箭體的飛行姿態，確定所述二子級箭體冗余的角速度和加速度；

所述第二仿真計算機，用于根據所述仿真彈道數據、所述二子級箭體冗余的角速度和加速度以及所述第二定位結果，確定所述二子級箭體的運動信息。

5.根據權利要求2-3所述的重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述第一衛導接收機還用于根據所述第一衛星導航信號以及差分信號進行衛星導航定位解算，獲得第三定位結果；

所述第一仿真計算機還用于在所述模擬的一子級箭體處于回收階段時，根據所述仿真彈道數據，模擬出所述模擬的一子級箭體與地面的垂直高度，并根據所述仿真彈道數據、所述一子級箭體冗余的角速度和加速度、所述垂直高度以及所述第三定位結果，確定所述模擬的一子級箭體的運動信息。

6.根據權利要求3所述的重復使用運載火箭導航系統的半實物仿真平臺，其特征在于，所述第一仿真計算機包括：

第一校驗模塊，用于對所述仿真彈道數據、所述一子級箭體冗余的角速度和加速度、所述第一定位結果以及所述二子級仿真平臺發送的第二定位結果進行冗余校驗，獲得第一校驗結果；

第一導航模塊，用于對所述第一校驗結果進行組合導航姿態解算，獲得所述一子級箭體的運動信息，并將所述一子級箭體的運動信息作為所述運載火箭的運動信息。