一种地面测控设备训练方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地面测控设备训练方法，包括预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并设定无人机上搭载的第二通讯设备向地面测控设备发送的第二交互信息随飞行过程变化的对应关系；控制无人机按照第二飞行轨迹模拟火箭飞行；根据无人机的飞行状态和对应关系，获得当前时刻的第二交互信息；使得在各个飞行时刻，地面测控设备接收到的第二交互信息和对应的第一交互信息相同。本申请中采用无人机模拟火箭的飞行轨迹飞行，并使得地面测控设备测得的无人机和火箭上的通讯设备输出的交互信息相同，降低了地面测控设备的训练成本。本申请还提供了一种地面测控设备训练装置和系统，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种地面测控设备训练方法、装置及系统
本专利技术涉及火箭跟踪测控训练
，特别是涉及一种地面测控设备训练方法、装置及系统。
技术介绍
火箭飞行发射是一个高成本的飞行活动，样本较为稀少。地面测控设备是地面上对火箭的飞行进行跟踪测控的设备，地面测控设备要能够精准的实现对火箭测控，需要进行通过多种训练方式开展针对性跟踪训练，以提高测控人员的能力素质以及验证设备的技术状态，确保在火箭飞行跟踪测控中能够准确稳定的捕捉跟踪火箭。而火箭飞行发射的高成本，也导致地面测控设备的训练成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地面测控设备训练方法、装置以及系统，在很大程度上降低了用于跟踪捕捉火箭飞行的地面测控设备的训练成本，有利于火箭飞行跟踪技术的研究和发展。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种地面测控设备训练方法，包括：预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并根据所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹之间的区别，结合所述火箭搭载的第一通讯设备在所述火箭飞行过程中向地面测控设备发送的第一交互信息，设定所述无人机上搭载的第二通讯设备向所述地面测控设备发送的第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的对应关系；控制所述无人机按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行；根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息；控制所述第二通讯设备向所述地面测控设备输出当前时刻的第二交互信息，使得在各个飞行时刻，所述地面测控设备接收到的所述第二交互信息和对应的所述第一交互信息相同。可选地，预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹，包括：获得所述第一飞行轨迹上所述火箭相对于所述地面测控设备随飞行时间变化的第一飞行距离、第一飞行俯仰角以及第一飞行方位角；根据所述第一飞行距离，结合飞行距离关系式：确定所述无人机随时间变化相对于所述地面测控设备的第二飞行距离；其中，r为所述第二飞行距离，r0为初始第二飞行距离，R0为初始第一飞行距离，R为所述第一飞行距离；设定所述无人机相对于所述地面测控设备随时间变化的第二俯仰角和第二方位角分别等于所述第一俯仰角和所述第一方位角；根据所述第二飞行距离、所述第二俯仰角和所述第二方位角确定所述无人机相对于所述地面测控设备随时间变化的第二飞行轨迹。可选地，控制所述无人机按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行，包括：在所述第二飞行轨迹上选取多个飞行轨迹点；根据各个相邻飞行轨迹点之间的飞行时间差以及飞行路程差获得所述无人机在相邻飞行轨迹点之间的飞行速度和飞行加速度；根据所述飞行速度和所述飞行加速度控制所述无人机依次飞过各个所述飞行轨迹点。可选地，所述第一通讯设备包括第一雷达应答机，所述第二通讯设备包括第二雷达应答机；预先确定第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的所述对应关系，包括：预先根据所述第一雷达应答机的第一应答时长和所述第一飞行轨迹之间的关系，以及所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹同一飞行时间点对应的第一飞行距离和第二飞行距离之间的区别，确定所述第二雷达应答机的第二应答时长和所述第二飞行距离之间的第一对应关系；相应地，根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息，包括：当所述第二雷达应答机接收到所述地面测控设备发送的雷达信号时，根据所述无人机当前的第二飞行距离和所述第一对应关系确定所述无人机当前的第二应答时长。可选地，确定所述第二应答时长和所述第二飞行距离之间的所述第一对应关系，包括：根据所述地面测控设备发射雷达信号到接收所述第一雷达应答机输出的第一应答信号的时差，等于所述地面测控设备发射雷达信号到接收所述第二雷达应答机输出的第二应答信号的时差，确定所述第二应答时长和所述第二飞行距离之间满足的所述第一对应关系其中，所述无人机当前的所述第二飞行距离r、对应的所述第一飞行距离R和所述第一应答时长t1，确定所述第二雷达应答机当前的第二应答时长t2，其中c为光速。可选地，根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息，包括：根据所述无人机当前飞行时刻对应的火箭飞行速度，确定所述第二雷达应答机向所述地面测控设备发送频率为的第二应答信号，其中，f为所述第一雷达应答机发出的第一应答信号的发射频率，c为光速，vs为所述火箭的飞行速度。可选地，所述第一通讯设备还包括第一遥控接收机和第一遥测发射机，所述第二通讯设备还包括第二遥控接收机和第二遥测发射机；预先确定第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的所述对应关系包括：预先采集并存储所述火箭在飞行过程中所述第一遥测发射机向所述地面测控设备发送的参数数据；其中，所述参数数据包括所述第一遥控接收机接收到所述地面测控设备的动作指令后，所述火箭上各个动作设备执行所述动作指令后产生的数据和所述火箭上各个设备正常运行的状态数据；根据所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹的区别，确定所述参数数据和随所述第二飞行轨迹变化的第二对应关系；相应地，根据所述无人机当前的飞行状态和所述第二对应关系，获得当前时刻的第二交互信息，包括：根基所述无人机当前的飞行状态和所述第二对应关系，确定当前时刻对应的参数数据。本申请还提供了一种地面测控设备训练装置，包括：预先设定模块，预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并根据所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹之间的区别，结合所述火箭搭载的第一通讯设备在所述火箭飞行过程中向所述地面测控设备发送的第一交互信息，设定所述无人机上搭载的第二通讯设备向地面测控设备发送的第二交互信息随飞行过程变化的对应关系；第一控制模块，用于控制所述无人机的按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行；交互信息模块，用于根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息；第二控制模块，用于控制所述第二通讯设备向所述地面测控设备输出当前时刻的第二交互信息，使得在各个飞行时刻，所述地面测控设备接收到的所述第二交互信息和对应的所述第一交互信息相同。本申请还提供了一种地面测控设备训练系统，包括无人机、搭载在所述无人机上的通讯设备和控制器；所述控制器用于执行实现如上任一项所述地面测控设备训练方法，以控制所述无人机模拟火箭飞行，并控制所述通讯设备和地面测控设备进行信息交互。可选地，所述通讯设备包括雷达应答机、遥控接收机和遥测发射机。本专利技术所提供的地面测控设备训练方法，包括预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并根据第一飞行轨迹和第二飞行轨迹之间的区别，结合火箭搭载的第一通讯设备在火箭飞行过程中向地面测控设备发送的第一交互信息，设定无人机上搭载的第二通讯设备向地面测控设备发送的第二交互信息随飞行过程变化的对应关系；控制无人机按照第二飞行轨迹模拟火箭飞行；根据无人机当前的飞行状态和对应关系，获得当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面测控设备训练方法，其特征在于，包括：/n预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并根据所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹之间的区别，结合所述火箭搭载的第一通讯设备在所述火箭飞行过程中向地面测控设备发送的第一交互信息，设定所述无人机上搭载的第二通讯设备向所述地面测控设备发送的第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的对应关系；/n控制所述无人机按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行；/n根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息；/n控制所述第二通讯设备向所述地面测控设备输出当前时刻的第二交互信息，使得在各个飞行时刻，所述地面测控设备接收到的所述第二交互信息和对应的所述第一交互信息相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种地面测控设备训练方法，其特征在于，包括：
预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹；并根据所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹之间的区别，结合所述火箭搭载的第一通讯设备在所述火箭飞行过程中向地面测控设备发送的第一交互信息，设定所述无人机上搭载的第二通讯设备向所述地面测控设备发送的第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的对应关系；
控制所述无人机按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行；
根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息；
控制所述第二通讯设备向所述地面测控设备输出当前时刻的第二交互信息，使得在各个飞行时刻，所述地面测控设备接收到的所述第二交互信息和对应的所述第一交互信息相同。


2.如权利要求1所述的地面测控设备训练方法，其特征在于，预先根据火箭在空中飞行的第一飞行轨迹设定无人机的第二飞行轨迹，包括：
获得所述第一飞行轨迹上所述火箭相对于所述地面测控设备随飞行时间变化的第一飞行距离、第一飞行俯仰角以及第一飞行方位角；
根据所述第一飞行距离，结合飞行距离关系式：确定所述无人机随时间变化相对于所述地面测控设备的第二飞行距离；其中，r为所述第二飞行距离，r0为初始第二飞行距离，R0为初始第一飞行距离，R为所述第一飞行距离；
设定所述无人机相对于所述地面测控设备随时间变化的第二俯仰角和第二方位角分别等于所述第一俯仰角和所述第一方位角；
根据所述第二飞行距离、所述第二俯仰角和所述第二方位角确定所述无人机相对于所述地面测控设备随时间变化的所述第二飞行轨迹。


3.如权利要求2所述的地面测控设备训练方法，其特征在于，控制所述无人机按照所述第二飞行轨迹模拟所述火箭飞行，包括：
在所述第二飞行轨迹上选取多个飞行轨迹点；
根据各个相邻飞行轨迹点之间的飞行时间差以及飞行路程差获得所述无人机在相邻飞行轨迹点之间的飞行速度和飞行加速度；
根据所述飞行速度和所述飞行加速度控制所述无人机依次飞过各个所述飞行轨迹点。


4.如权利要求1至3任一项所述的地面测控设备训练方法，其特征在于，所述第一通讯设备包括第一雷达应答机，所述第二通讯设备包括第二雷达应答机；
预先确定第二交互信息随所述无人机飞行过程变化的所述对应关系，包括：
预先根据所述第一雷达应答机的第一应答时长和所述第一飞行轨迹之间的关系，以及所述第一飞行轨迹和所述第二飞行轨迹同一飞行时间点对应的第一飞行距离和第二飞行距离之间的区别，确定所述第二雷达应答机的第二应答时长和所述第二飞行距离之间的第一对应关系；
相应地，根据所述无人机当前的飞行状态和所述对应关系，获得当前时刻的第二交互信息，包括：
当所述第二雷达应答机接收到所述地面测控设备发送的雷达信号时，根据所述无人机当前的第二飞行距离和所述第一对应关系确定所述无人机当前的第二应答时长。


5.如权利要求4所述的地面测控设备训练方法，其特征在于，确定所述第二应答时长和所述第二飞行距离之间的所述第一对应关系，包括：
根据所述地面测控设备发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁浩，薛继军，刘持超，臧尚飞，刘川，陈振华，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八一一部队，
类型：发明
国别省市：海南;46