The invention provides a simulation device and method of aircraft navigation control technology based on multi-source information fusion, belonging to the technical field of aircraft ground simulation. In the invention, the dynamics and kinematics simulation machine receives the conditions and instructions given by the simulation host computer through the optical fiber network, and then calculates the data, transmits the track position information to the three-dimensional translational motion mechanism, the magnetic field generation device, the star map simulation device, the crosswind simulation device, and transmits the attitude information to the three-dimensional rotating motion mechanism, the non-magnetic three-axis turntable. The latter generates the corresponding Motion displacement, magnetic field strength, star map, crosswind of different sizes and rotation angle; inertial combination, star sensor and magnetic detection sensor will feed back the measured information to the dynamics and kinematics simulator, crosswind sensor and pose sensor will also feed back the measured information to the controller, forming a large closed loop. The invention integrates a variety of sensors for ground simulation, and is suitable for various aircraft simulation tests.
【技术实现步骤摘要】
基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法
本专利技术涉及一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法，属于飞行器地面仿真
技术介绍
以飞机、导弹、卫星为代表的飞行器由于其特殊的运行环境，通过样机实际飞行试验进行系统运行控制的调试优化成本高、周期长，甚至难以实现，因此必须开发相对容易实施的低成本高精度地面仿真系统来完成相关技术的测试、分析与验证。厉明等发表的《基于快速仿真原型的飞行器半物理仿真系统》(光学精密工程，2008年10月，页码1949-1955)设计了基于快速仿真原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真系统，由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分系统组成,通过光纤反射内存网络高速互连，仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性，其给出的仿真系统将舵机和实时控制器加入闭环，通过转台实现运动学模拟，提高了仿真的效能，但还不能将磁场信息、星敏等敏感器的信息等融入到仿真闭环中，其效能仍具有一定的局限性；王激扬等在《无人飞行器的多源信息融合技术发展综述》(战术导弹技术，2019年4月，页...
【技术保护点】
1.一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，包括：三维平动运动机构(1)、三维转动运动机构(2)、惯性组合(3)、动力学与运动学仿真机(4)、控制器(5)、磁屏蔽室(6)、无磁三轴转台(7)、磁探测传感器(8)、磁场产生装置(9)、星敏感器(10)、星图模拟装置(11)、桁架(12)、气浮球轴承(13)、气浮球(14)、侧风传感器(15)、位姿传感器(16)、侧风模拟装置(17)和仿真上位机(18)；/n其中，仿真上位机(18)、动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)通过光纤网络相连，三维转动运动机构(2)安装在三维平动运动机构(1)上，所述三维转动...
【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，包括：三维平动运动机构(1)、三维转动运动机构(2)、惯性组合(3)、动力学与运动学仿真机(4)、控制器(5)、磁屏蔽室(6)、无磁三轴转台(7)、磁探测传感器(8)、磁场产生装置(9)、星敏感器(10)、星图模拟装置(11)、桁架(12)、气浮球轴承(13)、气浮球(14)、侧风传感器(15)、位姿传感器(16)、侧风模拟装置(17)和仿真上位机(18)；
其中，仿真上位机(18)、动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)通过光纤网络相连，三维转动运动机构(2)安装在三维平动运动机构(1)上，所述三维转动运动机构(2)上安装惯性组合(3)，三维平动运动机构(1)和三维转动运动机构(2)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的运动指令，带动惯性组合(3)在空间中运行，惯性组合(3)将测量的数据传输给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)实现闭环；
无磁三轴转台(7)安装在磁屏蔽室(6)内，磁探测传感器(8)安装在无磁三轴转台(7)的内环轴的承载盘上，磁场产生装置(9)安装在磁屏蔽室(6)内，磁场产生装置(9)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的当前飞行器所处位置的磁场信息，磁探测传感器(8)可以将该信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环；
星敏感器(10)安装在三维转动运动机构(2)的承载盘上，和星图模拟装置(11)面对面安装，星图模拟装置(11)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的当前飞行器所处位置信息并产生相应的星图，星敏感器(10)根据星图将测得的位置姿态信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环；
安装在地基上的桁架(12)上吊挂一套气浮球轴承(13)，气浮球(14)倒装在气浮球轴承(13)中，气浮球(14)的下端挂装侧风传感器(15)和位姿传感器(16)，侧风模拟装置(17)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的侧风信息，侧风传感器(15)和位姿传感器(16)将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环。
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【专利技术属性】
技术研发人员：夏红伟，刘超越，安昊，李莉，马广程，王常虹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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