飞行器制导控制仿真测试方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种飞行器制导控制仿真测试方法及装置，方法包括：基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型；根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统；对所述制导控制仿真系统进行运行状态的仿真验证，以根据仿真验证结果调试所述制导控制仿真系统的运行参数；将预设的硬件设备接入所述制导控制仿真系统进行针对所述飞行器的半实物仿真测试。本申能够有效实现飞行器的制导控制系统与被控子系统之间的集成仿真测试，并能够通过提供开放的、可扩展的虚拟集成仿真与测试环境来提高飞行器制导控制仿真测试的准确性及可靠性。

Simulation test method and device for guidance and control of aircraft

【技术实现步骤摘要】
飞行器制导控制仿真测试方法及装置
本申请涉及飞行器控制
，具体涉及飞行器制导控制仿真测试方法及装置。
技术介绍
飞行器(flightvehicle)是在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械。在航空领域，众多企业通过实施基于模型的系统工程，实现飞机整机的虚拟集成，进而能够开展飞控系统设计方案评价、复杂工况分析等工作。在此基础上，还航空、航天等行业相继启动了“基于模型的系统工程”在本行业内的论证和推进工作。目前，在现有的飞行器控制方面，可以通过定制开发飞行器专用分析软件，提供满足飞行器稳定性分析和着陆性能分析需求的全部功能模板，以及包含各种构型起落装置的定制化模型库，具有定制化的批量仿真功能和后处理功能，并具有规范化和标准化的建模与仿真分析流程管理功能，确保建模与仿真分析工作的标准化。然而，虽然针对飞行器控制仿真方式开展了大量基于模型的系统工程的应用工作，但由于侧重点各有不同，尚无法实现飞行器的制导控制系统与被控子系统之间的集成仿真测试，因此无法满足飞行器制导控制的仿真需求。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本申请提供一种飞行器制导控制仿真测试方法及装置，能够有效实现飞行器的制导控制系统与被控子系统之间的集成仿真测试，并能够通过提供开放的、可扩展的虚拟集成仿真与测试环境来提高飞行器制导控制仿真测试的准确性及可靠性。为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：第一方面，本申请提供一种飞行器制导控制仿真测试方法，包括：基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型；根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统；对所述制导控制仿真系统进行运行状态的仿真验证，以根据仿真验证结果调试所述制导控制仿真系统的运行参数；将预设的硬件设备接入所述制导控制仿真系统进行针对所述飞行器的半实物仿真测试。进一步地，所述基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型，包括：将飞行器的历史仿真工程数据分解为多个功能模块FMU；基于预设的FMI标准文件将各个所述功能模块FMU封装至动态链接库；自所述动态链接库调用各个所述功能模块FMU，建立得到各个所述被控对象各自对应的子系统模型。进一步地，各个所述被控对象各自对应的子系统模型包括：地球模型、气动模型、运动学模型、控制算法模型、惯导系统模型、舵机系统模型、动力系统模型和功能模块FMU信息模型。进一步地，在所述在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统之前，还包括：根据预设的仿真工具对各个所述子系统模型进行开发，以使各个所述子系统模型具备在多个物理领域的仿真扩展功能；基于预设的标准接口将各个所述子系统模型的接口进行统一处理。进一步地，所述根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统，包括：分别对所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型进行封装；根据封装后的所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统。进一步地，所述分别对所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型进行封装，包括：应用预设的封装插件对所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型进行封装。进一步地，所述根据封装后的所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统，包括：分别建立各个所述子系统模型各自对应的元模型及载体；以各个所述元模型为基础组件，基于图形化界面建立所述飞行器的制导控制仿真系统。进一步地，还包括：将所述制导控制仿真系统中的模型参数从正常模式切换至故障模式；控制所述制导控制仿真系统在所述故障模式中进行故障仿真测试；其中，所述故障模式包括预设的分系统级故障仿真模式和系统级故障仿真模式。第二方面，本申请提供一种飞行器制导控制仿真测试装置，包括：子系统模型构建模块，用于基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型；仿真系统建立模块，用于根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统；仿真验证模块，用于对所述制导控制仿真系统进行运行状态的仿真验证，以根据仿真验证结果调试所述制导控制仿真系统的运行参数；半实物仿真测试模块，用于将预设的硬件设备接入所述制导控制仿真系统进行针对所述飞行器的半实物仿真测试。第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的飞行器制导控制仿真测试方法的步骤。第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现飞行器制导控制仿真测试方法的步骤。由上述技术方案可知，本申请提供的飞行器制导控制仿真测试方法及装置，通过设计飞行器制导控制仿真测试技术，构建制导控制系统的虚拟仿真环境，为制导控制系统与被控子系统之间的集成、测试、优化问题，提供开放的、可扩展的虚拟集成仿真与测试环境，集成已有的C/C++、Simulink等零散的专业模型与工具，开发被控子系统模型，支持的仿真验证，同时具备了向硬件在环实时仿真(HiL)扩展的能力，可以进行。该方法利用虚拟验证方式实现制导控制系统方案快速构建匹配评估等，实现多专业联合仿真验证；可以缩短半实物仿真试验周期，将前期的大量准备集成测试工作，通过数字化模型的方式进行先期测试集成提前发现问题；通过数字化模型方式，实现对制导控制分系统多专业模型的数字化管控，为后续使用提供知识积累，能够有效实现飞行器的制导控制系统与被控子系统之间的集成仿真测试，并能够通过提供开放的、可扩展的虚拟集成仿真与测试环境来提高飞行器制导控制仿真测试的准确性及可靠性，可广泛应用于飞行器制导控制仿真测试，可对飞行器制导控制仿真测试，在向基于模型的系统工程方向的转型工作中应用价值较高，在虚拟仿真领域具有较好应用前景。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例中的飞行器制导控制仿真测试方法的流程示意图。图2为本申请实施例中的飞行器制导控制仿真测试方法中步骤100的第一种流程示意图。图3为本申请实施例中的飞行器制导控制仿真测试方法中步骤100的第二种流程示意图。图4为本申请实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，包括：/n基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型；/n根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统；/n对所述制导控制仿真系统进行运行状态的仿真验证，以根据仿真验证结果调试所述制导控制仿真系统的运行参数；/n将预设的硬件设备接入所述制导控制仿真系统进行针对所述飞行器的半实物仿真测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，包括：
基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型；
根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统；
对所述制导控制仿真系统进行运行状态的仿真验证，以根据仿真验证结果调试所述制导控制仿真系统的运行参数；
将预设的硬件设备接入所述制导控制仿真系统进行针对所述飞行器的半实物仿真测试。


2.根据权利要求1所述的飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，所述基于飞行器的历史仿真工程数据，分别建立该飞行器的预设的制导控制系统模型对应的各个被控对象的子系统模型，包括：
将飞行器的历史仿真工程数据分解为多个功能模块FMU；
基于预设的FMI标准文件将各个所述功能模块FMU封装至动态链接库；
自所述动态链接库调用各个所述功能模块FMU，建立得到各个所述被控对象各自对应的子系统模型。


3.根据权利要求1或2所述的飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，各个所述被控对象各自对应的子系统模型包括：地球模型、气动模型、运动学模型、控制算法模型、惯导系统模型、舵机系统模型、动力系统模型和功能模块FMU信息模型。


4.根据权利要求1所述的飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，在所述在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统之前，还包括：
根据预设的仿真工具对各个所述子系统模型进行开发，以使各个所述子系统模型具备在多个物理领域的仿真扩展功能；
基于预设的标准接口将各个所述子系统模型的接口进行统一处理。


5.根据权利要求1所述的飞行器制导控制仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型，在虚拟仿真环境中建立所述飞行器的制导控制仿真系统，包括：
分别对所述飞行器的制导控制系统模型和各个所述子系统模型进行封装；
根据封装后的所述飞行器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵景朝，彭寿勇，程阳，徐苏阳，
申请(专利权)人：北京空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11