一种高速飞行器飞控模拟器制造技术

本发明专利技术公开了一种高速飞行器飞控模拟器,适用于飞行控制领域。包括DSP微处理器，DSP微处理器通过I/O引脚连接INT接口电路；DSP微处理器的外部存储器接口连接SRAM、FLASH和FPGA，FPGA用于扩展多路串口；DSP微处理器通过SPI引脚连接传感器模块的惯性组合，FPGA通过串口连接传感器模块的卫星接收机；供配电模块将输入电压转换为二次电源，二次电源连接FPGA和传感器模块的电源端口；FPGA通过串口连接舵系统、记录仪、遥测仪和地面测发控系统，供配电模块连接舵系统、记录仪和遥测仪，为舵系统、记录仪和遥测仪供电。本发明专利技术是一款面向飞行器的模拟飞行控制系统，用于检测飞行器发控系统、设备工作是否正常，也可用于日常地勤飞行训练和技术准备测试训练，节约训练成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高速飞行器飞控模拟器
本专利技术涉及飞行控制领域，具体地说涉及一种高速飞行器飞控模拟器。
技术介绍
现有技术中，飞行器发控系统的检测和对地勤人员的训练一般采用地面测发控系统与飞行控制器连接，具有一定危险，检测耗费较长时间，训练成本较高。在飞控系统的半实物仿真和原理验证中需要研制新的飞行控制器并根据实验结果不断更新，带来经济成本和时间成本的增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种检测飞行器发控系统和设备工作是否正常、模拟飞行控制器的高速飞行器飞控模拟器。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种高速飞行器飞控模拟器，包括DSP微处理器，所述DSP微处理器通过I/O引脚连接INT接口电路；所述DSP微处理器的外部存储器接口连接SRAM、FLASH和FPGA，所述FPGA用于扩展多路串口；所述DSP微处理器通过SPI引脚连接传感器模块的惯性组合，所述FPGA通过串口连接传感器模块的卫星接收机；供配电模块将输入电压转换为二次电源，所述二次电源连接FPGA和传感器模块的电源端口；所述FPGA通过串口连接舵系统、记录仪、遥测仪和地面测发控系统，所述供配电模块连接舵系统、记录仪和遥测仪，为舵系统、记录仪和遥测仪供电。进一步的，所述传感器模块采用惯性组合和卫星接收机或数据发生器模拟惯性组合和卫星接收机，所述惯性组合包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪用于测量或模拟飞行器在飞行中绕纵向、法向和横向轴转动的角速率，所述加速度计用于测量飞行器在飞行中沿纵向、法向和横向轴运动的视加速度；所述卫星接收机用于接收或模拟数据，提供卫星导航输出。进一步的，所述DSP微处理器的型号为TMS320C6747，所述FPGA的型号为XC3S1400AN。进一步的，所述舵系统、遥测仪和地面测发控系统通过RS422串口连接FPGA；所述记录仪和卫星接收机通过RS232串口连接FPGA。进一步的，所述卫星接收机与模拟器上层控制板焊软线连接，所述供配电模块安装在模拟器下层的电源板上，所述模拟器下层还包括惯性组合，所述电源板与控制板通过板间接插件连接，用于传递信号。进一步的，所述卫星接收机通过射频同轴连接器连接天线，所述射频同轴连接器固定在模拟器框架面板上。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术是一款面向飞行器的模拟飞行控制系统，用于检测飞行器发控系统、设备工作是否正常，为飞行器的正式飞行做好有效可靠的模拟测试，是飞行器安全有序飞行的重要保障；也可用于日常地勤飞行训练和技术准备测试训练，提高培训的学习兴趣和教学质量及效率，并节约训练成本。本专利技术采用嵌入式计算机技术、传感器技术和通讯技术，集成惯性测量、北斗卫星导航、供电监控、制导控制等功能，实现惯性/卫星组合导航功能，结合飞行控制软件，可模拟对飞行器的实时控制，实现对飞行器飞行轨迹的全闭环模拟。本专利技术包括可扩展的标准接口，与飞行器上的遥测系统、舵控系统及地面测发控系统进行互联。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术模拟器的组成结构；图2是本专利技术模拟器的内部布局图；图3是本专利技术的复位电路图；图4是本专利技术的带隔离的422通讯接口电路图；图5是本专利技术模拟器的工作流程图；图6是本专利技术模拟器模拟飞行控制的工作流程；图7是本专利技术的全闭环校正结构图；图8是本专利技术姿控加导引回路控制原理图；图9是本专利技术飞行器飞行距离仿真结果；图10是本专利技术飞行器轨迹高度仿真结果；图11是本专利技术DSP的JTAG接口电路图；图12是本专利技术DSP的电源和时钟电路图；图13是本专利技术模拟器的SDRAM电路图；图14是本专利技术模拟器的FLASH和惯性测量电路图；图15是本专利技术模拟器的BOOT和232串口电路图；图16是本专利技术模拟器的EMA接口电路图；图17是本专利技术模拟器的放大电路图；图18是本专利技术模拟器的数据采集电路图；图19是本专利技术模拟器的GNSS电路图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术是面向飞行器的模拟飞行控制系统，用于检测飞行器发控系统、设备工作是否正常，为飞行器的正式飞行做好有效可靠的模拟测试，是飞行器安全有序飞行的重要保障；也可用于日常地勤飞行训练和技术准备测试训练，提高培训的学习兴趣和教学质量及效率，并节约训练成本。本专利技术采用嵌入式计算机技术、传感器技术和通讯技术，集成惯性测量、北斗卫星导航、供电监控、制导控制等功能，实现惯性/卫星组合导航功能，结合飞行控制软件，可模拟对飞行器的实时控制，实现对飞行器飞行轨迹的全闭环模拟。本专利技术包括可扩展的标准接口，与飞行器上的遥测系统、舵控系统及地面测发控系统进行互联。本专利技术能够模拟惯性组合、卫星数据功能，具备导航、制导、控制和配电监控功能，用来实现对飞行器传感器数据获取、姿态解算、飞行控制和任务调度的模拟。如图1所示，本专利技术包括DSP微处理器，所述DSP微处理器通过I/O引脚连接INT接口电路，用于扩展连接外部设备；所述DSP微处理器的外部存储器接口连接SRAM、FLASH和FPGA，所述FPGA用于扩展多路串口；所述DSP微处理器通过SPI引脚连接传感器模块的惯性组合，所述FPGA通过RS232串口连接传感器模块的卫星接收机；供配电模块将输入电压转换为二次电源，所述二次电源连接FPGA和传感器模块的电源端口；所述FPGA通过RS422接口连接舵系统、遥测仪和地面测发控系统，所述FPGA通过RS232接口连接记录仪，所述供配电模块连接舵系统、记录仪和遥测仪，为舵系统、记录仪和遥测仪供电。传感器模块可采用真实的惯性组合/卫星导航模块，也可以采用数据模拟器模拟惯性组合、卫星数据。通过惯性组合中的陀螺仪测量或模拟飞行器在飞行中绕纵向(X)、法向(Y)和横向(Z)轴转动的角速率，通过惯性组合中的加速度计测量飞行器在飞行中沿纵向、法向和横向轴运动的视加速度；通过卫星接收机接收或模拟卫星数据，提供卫星导航输出。在本专利技术的一个实施例中，供配电模块的输入电压为28V±3V(最大电流6A)，对外提供1路14V±2V(最大电流3A)输出给遥测仪。在本专利技术的一个实施例中，如图11和图12所示为DSP微处理器的具体电路图，DSP微处理器采用TMS320C6747，外围扩展接口电路和外设，并配置二次电源。DSP微处理器通过FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速飞行器飞控模拟器，其特征在于：包括DSP微处理器，所述DSP微处理器通过I/O引脚连接INT接口电路；所述DSP微处理器的外部存储器接口连接SRAM、FLASH和FPGA，所述FPGA用于扩展多路串口；所述DSP微处理器通过SPI引脚连接传感器模块的惯性组合，所述FPGA通过串口连接传感器模块的卫星接收机；供配电模块将输入电压转换为二次电源，所述二次电源连接FPGA和传感器模块的电源端口；所述FPGA通过串口连接舵系统、记录仪、遥测仪和地面测发控系统，所述供配电模块连接舵系统、记录仪和遥测仪，为舵系统、记录仪和遥测仪供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速飞行器飞控模拟器，其特征在于：包括DSP微处理器，所述DSP微处理器通过I/O引脚连接INT接口电路；所述DSP微处理器的外部存储器接口连接SRAM、FLASH和FPGA，所述FPGA用于扩展多路串口；所述DSP微处理器通过SPI引脚连接传感器模块的惯性组合，所述FPGA通过串口连接传感器模块的卫星接收机；供配电模块将输入电压转换为二次电源，所述二次电源连接FPGA和传感器模块的电源端口；所述FPGA通过串口连接舵系统、记录仪、遥测仪和地面测发控系统，所述供配电模块连接舵系统、记录仪和遥测仪，为舵系统、记录仪和遥测仪供电。


2.根据权利要求1所述的一种高速飞行器飞控模拟器，其特征在于：所述传感器模块采用惯性组合和卫星接收机或数据发生器模拟惯性组合和卫星接收机，所述惯性组合包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪用于测量或模拟飞行器在飞行中绕纵向、法向和横向轴转动的角速率，所述加速度计用于测量飞行器在飞行中沿纵向、法向和横向轴运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志国，梁小宏，梁小乐，耿立杰，朱晓宁，沈永明，耿林林，旋海英，王宣，李亚东，王志强，
申请(专利权)人：河北斐然科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13