一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统
本专利技术涉及半实物仿真试验
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。
技术介绍
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...
【技术保护点】
一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法，其特征在于，包括：S1：搭建空馈式低频寻的半实物仿真系统；所述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，所述低频探测导引头和所述天线阵列及馈电分系统设置于所述低频暗室内部；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。
【技术特征摘要】
1.一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法，其特征在于，包括：S1：搭建空馈式低频寻的半实物仿真系统；所述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，所述低频探测导引头和所述天线阵列及馈电分系统设置于所述低频暗室内部；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。2.根据权利要求1所述的半实物仿真试验方法，其特征在于，所述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；所述惯性测量装置用于测量三轴转台复现的姿态运动信息；所述低频探测导引头用于测量天线阵列输出的低频辐射，向弹上计算机提供目标角度信息；所述三轴转台用于模拟弹体的姿态运动，为惯性测量组合提供角运动环境；所述低频暗室用于提供无回波的自由空间环境；所述低频信号生成分系统用于模拟雷达照射信号；所述天线阵列及馈电系统用于模拟弹目的视线角运动；所述仿真计算机用于得到导弹的飞行弹道和目标的运动轨迹，形成各试验设备的控制参数。3.根据权利要求1所述的半实物仿真试验方法，其特征在于，在所述低频暗室内采用无电磁反射或低电磁反射的支撑结构对导引头进行支撑。4.根据权利要求1所述的半实物仿真试验方法，其特征在于，所述惯性坐标系，x轴在水平面上朝前指向发射方向，y轴在垂直面内朝上，z轴符合右手定则；所述弹体坐标系，x轴沿导弹中轴从弹尾指向弹头，y轴垂直朝上，z轴符合右手定则；所述暗室内实验室坐标系，原点固定在导引头安装支架出，x轴朝前指向阵列，y轴垂直朝上，z轴符合右手定则。5.根据权利要求4所述的半实物仿真试验方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：S201：在暗室中设置用于模拟射频目标的三元组天线阵列，被导引头探测后形成两轴目标视线角；S202：计算惯性坐标系Axyz下目标的归一化位置：1其中，(x，y，z)为惯性坐标系下目标的归一化位置，qα为惯性坐标系下的俯仰视线角，qβ为惯性坐标系下的方位视线角；S203：计算弹体坐标系Ox1y1z1下目标的归一化位置：其中，(x1，y1，z1)为弹体坐标系下目标的归一化位置，qα1为弹体坐标系下的俯仰视线角，qβ1为弹体坐标系下的方位视线角，为惯性坐标系到弹体坐标系的转换矩阵，n表示发射系，1表示弹体系，ψ为惯性坐标系到弹体坐标系弹体的方位角的变换角度，θ为惯性坐标系到弹体坐标系弹体的俯仰角的变换角度，γ为惯性坐标系到弹体坐标系弹体的滚转角的变换角度；S204：计算暗室内实验室坐标系Oxsyszs下目标的归一化位置：
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