一种室内大姿态角组合导航仿真系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种室内大姿态角组合导航仿真系统，包括用户轨迹仿真机(5)、卫星导航模拟器(6)、卫星信号发射天线(7)、卫星接收天线(8)、组合导航体(9)、卫星信号接收装置(10)、三轴转台(11)、制导与控制计算机(12)，测试和验证飞行器在大姿态角情况下的卫星接收机收星定位性能以及组合导航性能。本实用新型专利技术利用用户轨迹仿真机产生卫星接收天线随飞行器飞行时的姿态信息，通过转台带动卫星接收天线实时转动，并实时接收不同姿态下的卫星信号，采用卫星接收天线参与的半实物仿真方式，验证大姿态角情况下的卫星导航接收机收星定位性能和组合导航性能。

A simulation system of indoor large attitude angle integrated navigation

【技术实现步骤摘要】
一种室内大姿态角组合导航仿真系统
本技术属于卫星信号接收领域，特别是涉及一种室内大姿态角组合导航仿真系统。
技术介绍
在军事领域，接收机的工作环境远比民用环境恶劣，接收机往往工作于飞机、火箭、导弹等具有高动态的飞行器上，对这类接收机的测试很难在实际情况下进行，因而这种复杂的高动态环境下的测试通常需搭建室内卫星信号仿真系统来完成。目前，室内卫星信号仿真系统多针对飞行器的空间位置，并未考虑飞行器飞行过程姿态角对卫星信号接收的影响，如：专利公开号为CN103675834A的“一种室内卫星信号仿真系统”。现代飞行器在飞行过程中姿态角往往产生较大变化,使得卫星接收天线对空间的覆盖特性发生改变，进而会对接收到的卫星信号产生较大影响，如果不考虑飞行器飞行过程姿态角的变化将导致室内仿真收星定位结果与实际飞行收星定位情况存在较大差异，对测试和性能评估造成不良影响。
技术实现思路
本技术目的：本技术克服现有技术的不足，提供了一种室内大姿态角组合导航仿真系统。采用本技术可以用于测试和验证飞行器在大姿态角情况下的卫星接收机收星定位性能以及组合导航性能。本技术技术方案：一种室内大姿态角组合导航仿真系统，包括用户轨迹仿真机5、卫星导航模拟器6、卫星信号发射天线7、卫星接收天线8、组合导航体9、卫星信号接收装置10、三轴转台11、制导与控制计算机12；用户轨迹仿真机5实时产生大姿态运动的飞行器轨迹信息，并将飞行器轨迹信息实时发送给卫星导航模拟器6和三轴转台11，并实时控制三轴转台11按轨迹姿态信息进行转动；卫星导航模拟器6实时接收外部用户轨迹仿真机5生成的飞行器轨迹信息，利用用户轨迹信息中的线运动信息生成卫星导航射频信号，并通过射频电缆实时发送给卫星信号发射天线7；卫星接收天线8和组合导航体9安装于卫星信号接收装置10上后，将卫星信号接收装置10固定安装于三轴转台11上；卫星接收天线8实时接收卫星信号发射天线7发出的卫星导航射频信号，经过低噪放处理后发给组合导航体9，组合导航体9进行惯性/卫星组合导航定位解算，将计算完的位置和姿态信息通过三轴转台11转发给制导与控制计算机12；制导与控制计算机12将实时接收到的位置和姿态信息进行处理，同时将控制信息发送给用户轨迹仿真机5，完成整个组合导航系统半实物闭环仿真，从而评估和测试大姿态角情况下的组合导航系统性能对飞行控制上的影响。其特征在于，所述卫星信号接收装置10包括：卫星信号接收装置本体1、接收装置与三轴转台连接安装点2，卫星接收天线与接收装置安装点3，组合导航体与接收装置安装点4；卫星信号接收装置本体1为圆筒状，上方开有卫星接收天线8安装槽，卫星接收天线8安装槽内设有多个卫星接收天线与接收装置安装点3，卫星信号接收装置本体1一端具有环形安装盘，环形安装盘上具有多个接收装置与三轴转台连接安装点2，卫星信号接收装置本体1筒壁上具有多个组合导航体与接收装置安装点4。其特征在于，所述飞行器轨迹信息包含轨迹姿态信息和线运动信息。其特征在于，将飞行器轨迹信息通过反射内存网实时发送给卫星导航模拟器6和三轴转台11。其特征在于，在所述卫星信号接收装置10上，组合导航体9三轴与三轴转台11的三轴重合，卫星接收天线8和组合导航体9在卫星信号接收装置10上的相对安装姿态与在飞行器上的相对安装姿态保持一致。其特征在于，将计算完的位置和姿态信息通过三轴转台11利用RS422通讯口转发给制导与控制计算机12。本技术的有益效果：a)本技术采用安装夹具将卫星接收天线与组合导航体安装于三轴转台上，保证安装姿态与在实际飞行器中安装的一致；b)本技术利用用户轨迹仿真机产生卫星接收天线随飞行器飞行时的姿态信息，通过转台带动卫星接收天线实时转动，并实时接收不同姿态下的卫星信号；c)本技术采用卫星接收天线参与的半实物仿真方式，验证大姿态角情况下的卫星导航接收机收星定位性能和组合导航性能。附图说明图1卫星信号接收装置右视图；图2卫星信号接收装置前视图；图3卫星信号接收装置俯视图；图4为大姿态角组合导航仿真系统示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明：1)室内卫星信号接收装置(图1-3所示)室内卫星信号接收装置包括：卫星信号接收装置本体1、接收装置与三轴转台连接安装点2，卫星接收天线与接收装置安装点3，组合导航体与接收装置安装点4。卫星信号接收装置本体1根据卫星接收天线和组合导航体在飞行器上的安装位置、卫星接收天线的结构外形和安装形式、组合导航体的结构外形和安装形式以及三轴转台内框安装平台的结构进行设计，保证组合导航体的航向轴、卫星天线的航向轴、三轴转台的航向零轴与飞行器航向轴一致。接收装置与三轴转台连接安装点2根据三轴转台内框平台结构进行设计，保证卫星信号接收装置与三轴转台内框的固定可靠连接；卫星接收天线与接收装置安装点3根据卫星接收天线的外形结构与安装形式进行设计，保证卫星接收天线与接收装置固定可靠连接；组合导航体与接收装置安装点4根据组合导航体的外形结构与安装形式进行设计，保证组合导航体与接收装置固定可靠连接。2)大姿态角组合导航仿真系统(图4所示)大姿态角组合导航仿真系统包括：用户轨迹仿真机5、卫星导航模拟器6、卫星信号发射天线7、卫星接收天线8、组合导航体9、卫星信号接收装置10、三轴转台11、制导与控制计算机12。用户轨迹仿真机5实时产生大姿态运动的飞行器轨迹信息，并将飞行器轨迹信息实时发送给卫星导航模拟器6和三轴转台10，并实时控制三轴转台10按轨迹姿态信息进行转动；卫星导航模拟器6实时接收外部用户轨迹仿真机5生成的飞行器轨迹信息，利用用户轨迹信息中的线运动信息生成卫星导航射频信号，并通过射频电缆实时发送给卫星信号发射天线7；卫星接收天线8安装于卫星信号接收装置9上后，将卫星信号接收装置9固定安装于三轴转台11上；卫星接收天线8实时接收卫星信号发射天线7发出的卫星导航射频信号，经过低噪放处理后发给组合导航体9，组合导航体9进行惯性/卫星组合导航定位解算，将计算完的位置和姿态信息通过三轴转台11利用RS422通讯口转发给制导与控制计算机12；制导与控制计算机12将实时接收到的位置和姿态信息进行处理，同时将控制信息发送给用户轨迹仿真机5，完成整个组合导航系统半实物闭环仿真，从而评估和测试大姿态角情况下的组合导航系统性能对飞行控制上的影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内大姿态角组合导航仿真系统，包括用户轨迹仿真机(5)、卫星导航模拟器(6)、卫星信号发射天线(7)、卫星接收天线(8)、组合导航体(9)、卫星信号接收装置(10)、三轴转台(11)、制导与控制计算机(12)；/n其特征在于，用户轨迹仿真机(5)实时产生大姿态运动的飞行器轨迹信息，并将飞行器轨迹信息实时发送给卫星导航模拟器(6)和三轴转台(11)，并实时控制三轴转台(11)按轨迹姿态信息进行转动；/n卫星导航模拟器(6)实时接收外部用户轨迹仿真机(5)生成的飞行器轨迹信息，利用用户轨迹信息中的线运动信息生成卫星导航射频信号，并通过射频电缆实时发送给卫星信号发射天线(7)；/n卫星接收天线(8)和组合导航体(9)安装于卫星信号接收装置(10)上后，将卫星信号接收装置(10)固定安装于三轴转台(11)上；卫星接收天线(8)实时接收卫星信号发射天线(7)发出的卫星导航射频信号，经过低噪放处理后发给组合导航体(9)，组合导航体(9)进行惯性/卫星组合导航定位解算，将计算完的位置和姿态信息通过三轴转台(11)转发给制导与控制计算机(12)；制导与控制计算机(12)将实时接收到的位置和姿态信息进行处理，同时将控制信息发送给用户轨迹仿真机(5)，完成整个组合导航系统半实物闭环仿真，从而评估和测试大姿态角情况下的组合导航系统性能对飞行控制上的影响。/n...

【技术特征摘要】
1.一种室内大姿态角组合导航仿真系统，包括用户轨迹仿真机(5)、卫星导航模拟器(6)、卫星信号发射天线(7)、卫星接收天线(8)、组合导航体(9)、卫星信号接收装置(10)、三轴转台(11)、制导与控制计算机(12)；
其特征在于，用户轨迹仿真机(5)实时产生大姿态运动的飞行器轨迹信息，并将飞行器轨迹信息实时发送给卫星导航模拟器(6)和三轴转台(11)，并实时控制三轴转台(11)按轨迹姿态信息进行转动；
卫星导航模拟器(6)实时接收外部用户轨迹仿真机(5)生成的飞行器轨迹信息，利用用户轨迹信息中的线运动信息生成卫星导航射频信号，并通过射频电缆实时发送给卫星信号发射天线(7)；
卫星接收天线(8)和组合导航体(9)安装于卫星信号接收装置(10)上后，将卫星信号接收装置(10)固定安装于三轴转台(11)上；卫星接收天线(8)实时接收卫星信号发射天线(7)发出的卫星导航射频信号，经过低噪放处理后发给组合导航体(9)，组合导航体(9)进行惯性/卫星组合导航定位解算，将计算完的位置和姿态信息通过三轴转台(11)转发给制导与控制计算机(12)；制导与控制计算机(12)将实时接收到的位置和姿态信息进行处理，同时将控制信息发送给用户轨迹仿真机(5)，完成整个组合导航系统半实物闭环仿真，从而评估和测试大姿态角情况下的组合导航系统性能对飞行控制上的影响。


2.如权利要求1所述的一种室内大姿态角组合导航仿真系统，其特征在于，所述卫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茹，邱玉芬，徐帆，孙伟星，周学武，赵志权，李宇，余聪，鄢思仪，施成功，邓云，邹平，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：江西;36