[发明专利]一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统

说明书

本发明公开一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法，包括：搭建空馈式低频寻的半实物仿真系统；基于惯性坐标系、弹体坐标系和暗室内实验室坐标系的变换关系，确定天线阵列位置控制指令；确定转台控制角；控制天线阵列和三轴转台；采集姿态运动信息和目标信息。本发明还公开一种空馈式低频寻的半实物仿真试验系统。本发明中，通过采用转台外置、导引头固定的方式彻底消除转台对导引头探测精度的影响，解决了空馈低频的技术难题，准确、逼真的完成了空馈式低频寻的半实物仿真试验。

技术领域

本发明涉及半实物仿真试验技术领域。更具体地，涉及一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统。

背景技术

半实物仿真是一种将控制器与在计算机上实现的控制对象的仿真模型联接在一起进行试验的技术。在这种试验中，控制器的动态特性、静态特性和非线性因素等都能真实地反映出来，因此它是一种更接近实际的仿真试验技术。这种仿真技术可用于修改控制器设计(即在控制器尚未安装到真实系统中之前，通过半实物仿真来验证控制器的设计性能，若系统性能指标不满足设计要求，则可调整控制器的参数，或修改控制器的设计)，同时也广泛用于产品的修改定型、产品改型和出厂检验等方面。

半实物仿真具有以下特点：

(1)只能是实时仿真，即仿真模型的时间标尺和自然时间标尺相同。

(2)需要解决控制器与仿真计算机之间的接口问题。例如，在进行飞行器控制系统的半实物仿真时，在仿真计算机上解算得出的飞机姿态角、飞行高度、飞行速度等飞行动力学参数会被飞行控制器的传感器所感受，因而必须有信号接口或变换装置。这些装置例如是三自由度飞行仿真转台、动压－静压仿真器、负载力仿真器等。

(3)半实物仿真的实验结果比数学仿真更接近实际。

目前，三轴转台能为导引头和惯性测量组合提供角运动环境，是半实物仿真试验系统中必不可少的设备。由于转台由金属材料构成，在射频仿真暗室中必然产生电磁反射，对安装于内框上的无线电导引头产生干扰，因此暗室中的转台需要进行屏蔽处理。

低频寻的制导仿真试验中，导引头频率的降低给射频仿真试验系统带来了显著的问题。由于仿真暗室中转台在低频段对导引头探测精度影响显著，目前常采用路馈方式解决低频段仿真问题。路馈式由于信号直接注入，不能验证导引头中射频天线从接收无线电波到提取出有效信号的这部分功能，缺乏高可信度的导引头数学模型，因此，路馈式仿真无法对导引头进行全面检验。空馈式因为完全模拟了导引头真实的工作环境，因此能够全面验证导引头的性能。

因此，需要提供一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法，解决传统路馈注入式仿真试验方法无法对低频导引头进行全面验证的半实物仿真试验问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法，包括：

S1：搭建空馈式低频寻的半实物仿真系统；空馈式低频寻的半实物仿真系统包括弹上计算机、惯性测量装置、低频探测导引头、三轴转台、低频暗室、低频信号生成分系统、天线阵列及馈电分系统和仿真计算机，其中，低频探测导引头和天线阵列及馈电分系统设置于低频暗室内部；

S2：基于惯性坐标系、弹体坐标系和暗室内实验室坐标系的变换关系，确定天线阵列位置控制指令；

S3：确定转台控制角；

S4：控制天线阵列和三轴转台；

S5：采集姿态运动信息和目标信息。

优选地，弹上计算机用于采集低频探测导引头和惯性测量装置的输出信息，进行导航和制导控制；