[发明专利]一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法

权利要求书

1.一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1运载火箭箭体模型校核、验证与确认，包括基于单机模型模块的静态测试、基于箭体模型的开环测试、基于仿真流程的闭环测试；

S2箭体模型偏差同步导入，制导系统主要考核飞行精度指标，姿控系统考核飞行稳定性指标，根据不同的考核需求，采用标准化的脚本文件，按照偏差组合规则将制导系统的偏差参数和姿控系统的偏差参数编制为多条试验用例，实现不同偏差导入到简体数学模型中；

S3软件在环仿真试验，将箭载计算机和地面仿真系统连接形成闭环，箭载计算机运行飞行控制软件，地面仿真系统运行箭体模型仿真软件，对模型偏差试验用例进行遍历测试，并对试验数据进行分析，确定触及试验指标边界的试验用例；

S4硬件在环仿真试验，将包括箭载计算机、地面仿真系统、火箭摆动喷管、卫星模拟器的测试单元连接形成闭环，开展硬件在环仿真试验，针对软件在环实验结果中的边界条件，进行实物仿真，考核其运行指标是否符合设计需求。

2.根据权利要求1所述一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法，其特征在于，在步骤S1中，所述静态测试包括：运载火箭运动学与动力学模采用Matlab/Simulink与c语言混合编程方式实现，将发动机推力模型、伺服机构模型、惯性器件模型、风场引力场模型以及导航计算、弹道参数计算、迭代制导计算、气动力与力矩计算、导引及关机计算、姿态控制网络计算、控制指令输出计算的编码成c语言函数，将此函数封装为Simulink图形化子模块，给定阶跃信号输入，比较输出实际值与理论值，偏差若在允许范围则通过静态测试。

3.根据权利要求2所述一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法，其特征在于，在步骤S1中，所述开环测试包括：将通过静态测试的子模块按照信号流搭建运载火箭六自由度仿真模型，顺序为执行机构模型计算→箭体总体参数计算→风场引力场模型计算→攻角侧滑角计算→发动机推力气动力计算→发动机摆角合成计算→力与力矩计算→弹性晃动方程计算→速度位置姿态计算→惯性器件测量方程计算→惯性器件单机模型计算，给定输入，校验输出值的大小和延迟，偏差若在允许范围内则通过开环测试。

4.根据权利要求3所述一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法，其特征在于，在步骤S1中，所述闭环测试包括：需将通过开环测试的六自由度仿真模型接入制导控制回路中形成闭环，制导控制的信息流顺序为读取仿真模型的脉冲数→导航参数计算→程序角计算→导引及关机计算→姿控网络计算→控制指令输出；给定输入与停止条件，进行闭环计算，比较理论值与实际值，偏差若在允许范围内则通过闭环测试。

5.根据权利要求4所述一种运载火箭飞行品质高效仿真验证方法，其特征在于，在步骤S2中，进一步包括：

选定偏差项：综合考虑制导偏差与姿控偏差的铰链与分解情况，编制偏差目录文件，选型的偏差项包括：质量偏差、姿态偏差、质心偏差、位置偏差、速度偏差、角速度偏差、加速度偏差、大气偏差、风场偏差、推力偏差、气动力偏差、惯组偏差、弹性偏差、器件安装偏差；

偏差组合规则：针对方向类偏差，按照+、-标示其正反向进行读取，该规则记为R1；数值累偏差则读取偏差的变化范围，该规则记为R2；分支类偏差则读取偏差的编号，该规则记为R3，最后，按照x、y、z三个不同维度采取遍历方式导入偏差，该规则记为R4，得到组合偏差的同一编制规则R＝R1*R2*R3*R4；

用例序列：按照上述规则将偏差文件按照同一的数据格式编制成标准文件，并从小到大赋予编号，行程仿真试验用例序列。