[发明专利]一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统

说明书

本发明公开了一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统，包括目标运动仿真计算机、目标特性模拟器和目标运动装置，目标特性模拟器和目标运动装置分别与目标运动仿真计算机通过串口通讯连接并进行信息传递，目标运动仿真计算机基于simulink实时仿真平台，配备了专用的simulink工具箱，包含了目标模型、弹目相对运动关系计算模块、目标特性计算模块、端点位置计算模块，目标特性模拟器与目标运动装置端点处固连，目标运动装置包括运动控制系统和端点运动平台。对应于不同类型的导引头，目标特性模拟器由不同类型的信号产生装置来充当，信号产生装置安装到目标运动装置的端点处，在专用的simulink工具箱中选择相应类型的目标特性计算模块与目标特性模拟器相匹配，增强系统通用性和便捷性。

技术领域

本发明涉及半实物仿真技术领域，具体为一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统。

背景技术

为了尽可能模拟真实作战场景的目标，通常目标模拟系统在半实物仿真系统中的主要作用是：

实时模拟导引头光轴/电轴与弹目视线之间的关系；

实时模拟导引头接收到的目标实际的能量变化；

实时模拟在导引头上“看到”的目标的“大小和形状”。

在实际的作战场景中，导弹和目标的相对位置时刻在变化，其弹目视线角也因此时刻在变化。在实验室环境下，导引头安装在三轴转台上，三轴转台是固定不动的。由于实验室环境空间有限，三轴转台模拟的仅仅是导弹的姿态变化，不能模拟导弹在惯性坐标系下的实时位置，因此“弹目视线角的实时模拟”需要另寻它法。先在计算机中计算出弹目视线角的变化，再将这一信息传递到目标控制系统。根据目标控制系统根据导引头和目标运动控制装置的空间相对位置关系，控制“目标”运动到对应点，使“目标”直接复现出以导引头为参考的弹目视线角的变化。另外，弹目距离的时刻变化，会使得导引头接收到的目标反射能量和目标“大小和形状”信息发生一定变化。这些“目标特性”的模拟则通过目标特性模拟器来实现。

目前国内外的制导兵器半实物仿真系统中，其目标模拟的方法主要有：针对激光和电视导引头的投影漫反射法；针对电视导引头的大屏幕显示法；针对激光导引头的直接投射法，针对雷达导引头的微波暗室+目标阵列的目标模拟方法等。这些方法都只是针对其相应信号类型的特定目标模拟系统，不能达到“系统通用”的效果，而且这些系统都存在通用性差、设备成本高、系统建立工作量大和难度大等的缺点，不利于半实物仿真系统的快速建立，为此我们提出一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于simulink运动特性建模的通用目标模拟系统，包括目标运动仿真计算机、目标特性模拟器和目标运动装置，所述目标特性模拟器和目标运动装置分别与目标运动仿真计算机通过串口通讯连接并进行信息传递，所述目标运动仿真计算机基于simulink实时仿真平台，配备了专用的simulink工具箱，包含了目标模型、弹目相对运动关系计算模块、目标特性计算模块、端点位置计算模块，所述目标特性模拟器与目标运动装置端点处固连，所述目标运动装置包括运动控制系统和端点运动平台。

优选的一种实施案例，所述专用的simulink工具箱包含了目标飞行方案和目标特性计算模型两大模块，所述目标飞行方案包括爬升方案、平飞方案、盘旋方案、俯冲方案以及自定义方案。

优选的一种实施案例，所述目标模型从配套的专用的simulink工具箱中选择目标的一种飞行方案，作为目标模型输出。

优选的一种实施案例，所述弹目相对关系计算模块包括弹目距离计算模块、视线仰角计算模块和视线偏角计算模块，所述弹目相对关系计算模块获取导弹和目标的运动信息进行处理，并输出弹目相对关系信息，即弹目距离、弹目视线仰角和视线偏角。