基于模型的惯导系统仿真平台及仿真方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及仿真技术领域，公开了一种基于模型的惯导系统仿真平台及仿真方法。该仿真平台包括：依次相连的仿真主机、仿真目标机以及惯性组合导航部件；所述仿真主机用于搭建所述惯导系统的系统仿真模型，并将所述系统仿真模型传输至所述仿真目标机；所述仿真目标机用于在仿真解算所述系统仿真模型后生成激励信号，并将所述激励信号发送至所述惯性组合导航部件；所述惯性组合导航部件用于根据所述激励信号生成反馈信号，并将所述反馈信号返回给所述仿真目标机，以实现所述惯性组合导航部件的闭环测试。本发明专利技术实施例提供的仿真平台可使惯导系统缩短研制周期、降低研制成本、提高研制开发效率、提升系统研发能力。提升系统研发能力。提升系统研发能力。

【技术实现步骤摘要】
基于模型的惯导系统仿真平台及仿真方法


[0001]本专利技术实施例涉及仿真
，特别涉及一种基于模型的惯导系统仿真平台及仿真方法。

技术介绍

[0002]随着航空技术的发展，对飞机的各子系统要求越来越高，对惯导系统的功能、性能指标要求也越来越高，如何对惯导系统的功能、性能进行试验研究，如何对研发过程中的一些关键技术问题进行验证显得尤为重要。
[0003]采用传统试验的方法对惯导系统进行研究需联合外部设备进行联试，有些试验必须和主机单位进行联试，试验成本高、周期长，不便进行优化迭代试验，某些试验甚至无法进行；采用全数字仿真可以实现对惯导算法的定性研究，但定量研究可信度不高，得到的试验数据的可信度有待验证。
[0004]可以看出，现有技术中提供的对惯导系统进行试验研究的平台存在着无法同时兼顾可行性和可信度的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式的目的在于提供一种基于模型的惯导系统仿真平台及仿真方法，以解决现有技术中提供的对惯导系统进行试验研究的平台存在着无法同时兼顾可行性和可信度的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式一方面提供了一种基于模型的惯导系统仿真平台，包括：依次相连的仿真主机、仿真目标机以及惯性组合导航部件；
[0007]所述仿真主机用于搭建所述惯导系统的系统仿真模型，并将所述系统仿真模型传输至所述仿真目标机；
[0008]所述仿真目标机用于在仿真解算所述系统仿真模型后生成激励信号，并将所述激励信号发送至所述惯性组合导航部件；
[0009]所述惯性组合导航部件用于根据所述激励信号生成反馈信号，并将所述反馈信号返回给所述仿真目标机，以实现所述惯性组合导航部件的闭环测试。
[0010]本专利技术实施例中，惯导组合导航部件采用真实实物，与之相关联的环境均采用算法模型代替，通过仿真系统将模型以及真实实物联合起来，构成仿真闭环系统，不但能够在满足可行性和可信度的前提下实现对惯导系统进行试验研究，也利于对惯导系统在极限工作模式和条件下的功能、性能进行验证。解决了现有技术中全数字仿真置信度低，不能完全满足惯导系统功能、性能试验研究需求，全数字仿真结果不能作为试验结果，以及完全实物验证试验，试验成本高，周期长，不便进行优化迭代试验，某些试验甚至无法进行的问题。本专利技术实施例提供的仿真平台可使惯导系统缩短研制周期、降低研制成本、提高研制开发效率、提升系统研发能力。
[0011]另外，还包括：连接在所述仿真目标机和所述惯性组合导航部件之间的接口辅助
设备，所述接口辅助设备用于实现所述仿真目标机和所述惯性组合导航部件之间的信号调理以及接口适配。
[0012]另外，所述接口辅助设备包括集成有射频接口、1394接口、I/O接口、RS
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422、ARINC429、1553B总线、以及FC总线中的一种或者多种的板卡。
[0013]另外，所述仿真主机用于离线搭建所述惯导系统的系统仿真模型；所述仿真目标机用于实时仿真解算所述系统仿真模型，和/或，离线仿真解算所述系统仿真模型。
[0014]另外，所述系统仿真模型包括大气数据模型、卫星系统模型、自驾飞控系统模型、多普勒传感器模型中的一种或者多种。
[0015]另外，所述仿真主机还用于综显系统的开发，所述惯性组合导航部件用于将所述反馈信号通过所述仿真目标机发送至所述仿真主机，以实现所述反馈信号的信息显示。
[0016]另外，所述接口辅助设备还连接有人机交互设备，所述人机交互设备用于生成操纵信号，并将所述操纵信号发送至所述惯性组合导航部件。
[0017]另外，所述人机交互设备包括手轮机构、脚蹬机构和开关机构中的一种或者多种。
[0018]另外，所述仿真主机用于通过TCP/IP协议将所述系统仿真模型传输至所述仿真目标机。
[0019]本专利技术的实施方式另一方面提供了一种基于模型的惯导系统仿真方法，包括：
[0020]搭建所述惯导系统的系统仿真模型；
[0021]仿真解算所述系统仿真模型，并生成激励信号；
[0022]惯性组合导航部件根据所述激励信号生成反馈信号，并将所述反馈信号返回给所述系统仿真模型；
[0023]其中，在所述仿真解算所述系统仿真模型的过程中，在线调整仿真参数。
[0024]本专利技术实施例中半实物仿真的方法可使惯导系统缩短研制周期、降低研制成本、提高研制开发效率、提升系统研发能力。其中，在不影响仿真解算的前提下，还可以进行仿真参数的调整。
附图说明
[0025]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0026]图1是本专利技术实施方式所提供的一种基于模型的惯导系统仿真平台的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术实施方式所提供的一种基于模型的惯导系统仿真方法的流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本专利技术的具体实现方式构成任何限定，各个
实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0029]惯性导航系统(INS，Inertial Navigation System，以下简称惯导系统)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
[0030]申请人发现，基于惯导系统的工作环境要求，现有技术中的传统试验测试方法虽然测试结果准确度高，但是因无法完全满足工作环境要求，甚至不便提供测试所用的极限条件，而使得传统测试方法具有不完整、可行性不高的问题；采用全数字仿真的测试方法虽然可以满足工作环境要求，也能够提供极限条件，但是得到的测试结果的可信度有待验证。
[0031]经过专利技术人研究，采用半实物仿真的方式对惯导系统进行测试可行，其中，惯导组合导航部件采用真实实物，与之相关联的环境可以均采用算法模型代替，测试结果可信度高。
[0032]本专利技术的实施方式一方面涉及一种基于模型的惯导系统仿真平台，如图1所示，包括：依次相连的仿真主机100、仿真目标机200以及惯性组合导航部件300；
[0033]所述仿真主机100用于搭建所述惯导系统的系统仿真模型，并将所述系统仿真模型传输至所述仿真目标机200；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型的惯导系统仿真平台，其特征在于，包括：依次相连的仿真主机、仿真目标机以及惯性组合导航部件；所述仿真主机用于搭建所述惯导系统的系统仿真模型，并将所述系统仿真模型传输至所述仿真目标机；所述仿真目标机用于在仿真解算所述系统仿真模型后生成激励信号，并将所述激励信号发送至所述惯性组合导航部件；所述惯性组合导航部件用于根据所述激励信号生成反馈信号，并将所述反馈信号返回给所述仿真目标机，以实现所述惯性组合导航部件的闭环测试。2.根据权利要求1所述的基于模型的惯导系统仿真平台，其特征在于，还包括：连接在所述仿真目标机和所述惯性组合导航部件之间的接口辅助设备，所述接口辅助设备用于实现所述仿真目标机和所述惯性组合导航部件之间的信号调理以及接口适配。3.根据权利要求2所述的基于模型的惯导系统仿真平台，其特征在于，所述接口辅助设备包括集成有射频接口、1394接口、I/O接口、RS
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422、ARINC429、1553B总线、以及FC总线中的一种或者多种的板卡。4.根据权利要求1或2所述的基于模型的惯导系统仿真平台，其特征在于，所述仿真主机用于离线搭建所述惯导系统的系统仿真模型；所述仿真目标机用于实时仿真解算所述系统仿真模型，和/或，离线仿真解算所述系统仿真模型。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海科梁信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：