一种远距离大型目标模拟装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种远距离大型目标模拟装置，包括支撑悬挂机构，支撑悬挂机构上设置有水平运载机构，水平运载机构包括与支撑悬挂机构连接的直线轨道以及安装在直线轨道上的运载小车；运载小车上设置有垂直运载机构，垂直运载机构上设置有作为负载的显示屏；其中水平运载机构与垂直运载机构中的驱动模块电性连接有一控制器，显示屏电性连接有一图形工作站，图形工作站与控制器电性连接。图形工作站与控制器电性连接。图形工作站与控制器电性连接。

【技术实现步骤摘要】
一种远距离大型目标模拟装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及目标模拟领域，具体涉及一种远距离大型目标模拟装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]目标模拟装置属于精确制导武器的可靠性试验装备，是对精确制导武器功能性能的实物验证场景搭建，能够进行精确制导武器精度的标定，能够精确制导武器的快速发现、识别、捕获、跟踪目标，并对行进间射击固定或运动目标等能力方面进行模拟试验与考核，能够提高远距离射击首发命中率，对精确制导武器的攻击力起增强作用。
[0003]现有技术中的目标模拟方法包括：1、采用实物飞行器进行试验，受制于起飞场地限制，飞行管制等，以及单次实验费用大，准备时间长，协调工作繁杂；2、地面搭建直线轨道，模拟目标在直线轨道上运动，缺点在于轨迹单一，无高度项变化，无法真实模拟飞行目标，搭建场地需空旷开阔，否则易造成视线遮挡；3、地面搭建高低起伏轨道，增加高度项变化，但同样轨迹单一，需要开阔场地，且搭建成本增高；4、将轨道建设到高台上，突破了开阔场地限制，但轨迹单一，成本更加高昂。
[0004]已有技术方案存在场地限制严重，且存在模拟真实度不够，轨迹单一，造价高昂等问题。
[0005]大行程远距离大型目标模拟由于风压，高速等原因，易出现打滑，抖动等现象，严重影响目标模拟精度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于一种远距离大型目标模拟装置及其控制方法，以解决现有目标模拟技术中轨道单一、模拟真实度不足的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种技术方案：一种远距离大型目标模拟装置，包括支撑悬挂机构，支撑悬挂机构上设置有水平运载机构，水平运载机构包括与支撑悬挂机构连接的直线轨道以及安装在直线轨道上的运载小车；运载小车上设置有垂直运载机构，垂直运载机构上设置有作为负载的显示屏；其中水平运载机构与垂直运载机构中的驱动模块电性连接有一控制器，显示屏电性连接有一图形工作站，图形工作站与控制器电性连接；所述控制器根据设定的模拟目标运动轨迹，向水平运载机构和垂直运载机构的驱动模块以及图形工作站传输控制信号，图形工作站根据控制信号对显示屏上显示的模拟目标的大小以及相对于显示屏的位置进行改变。
[0008]按上述方案，运载小车上设置有用于测量直线轨道形变程度的静态形变测量装置。
[0009]按上述方案，静态形变测量装置包括垂直设置的标尺以及水平设置的数字水准仪。
[0010]按上述方案，运载小车上设置有用于测量运载小车所在空间位置的负载端编码
器。
[0011]按上述方案，负载端编码器包括设置在运载小车上且相互垂直设置的X向、Y向、Z向激光测距仪，以及设置在直线轨道上的与各向激光测距仪相应的反光板。
[0012]按上述方案，水平运载机构与垂直运载机构中的驱动模块均设置有电机端编码器，所述电机端编码器与控制器电性连接。
[0013]按上述方案，水平运载机构中的驱动模块包括相互电性连接的第一变频器与运载小车电机，垂直运载机构中的驱动模块包括相互电性连接的第二变频器与升降卷扬机，电机端编码器包括与第一变频器和运载小车电机电性连接的第一编码器，以及与第二变频器和升降卷扬机电性连接的第二编码器。
[0014]按上述方案，X向、Y向、Z向激光测距仪与一用于进行对时的计算设备连接。
[0015]按上述方案，悬挂支撑机构包括第一高塔与第二高塔，直线轨道挂载与第一高塔与第二高塔之间。
[0016]本专利技术还提供一种远距离大型目标模拟装置的控制方法：首先将预先设定的模拟目标运动轨迹输入控制器，控制器根据该运动轨迹输出控制信号，水平运载机构和垂直运载机构根据该控制信号，使显示屏在一垂直平面内进行运动，以对模拟目标在水平方向和竖直方向的运动进行控制；同时图形工作站根据该控制信号进行图像渲染，使显示屏上显示的模拟目标的大小以对模拟目标与检测装置之间距离的远近变化进行模拟，并且微调模拟目标在显示屏上的上下左右的位置，以补偿高速运动过程中的振动或其他微小误差，亦用于完成对目标的随机运动抖动的模拟。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术方案设置横向直线轨道，增加升降轨道，通过两自由度配合，可达到一定区域内平面运动全覆盖的效果，极大地丰富了目标运动轨迹；其次，本方案新增虚拟目标，以大幅显示屏高速渲染并显示目标，不仅可以模拟目标不同样式，姿态，还可通过对显示屏上模拟目标的大小进行缩放，达到纵向距离远近的表达，综合两自由度轨道运动，可实现模拟目标三维空间运动；由于采用高速轨道控制系统与高帧频数字图像实时渲染及显示的实物加数字目标轨迹模拟方式，相比以纯机械运动对模拟目标三维运动进行模拟的方式，大大节省了模拟装置的占地空间和制造成本，并且显示屏刷新频率和执行精度，执行速率都远超机械机构，可以补偿高速运动过程中的振动或其他微小误差，可以模拟目标的随机抖动。
[0018]进一步地，通过设置的第一高塔和第二高塔，将横向直线轨道架高，在远距离端观测目标时，避免周围环境遮挡观测视野，不受场地环境因素限制。
[0019]进一步地，装置搭载有高精度传感器以及第三方激光测量设备，可高频获取当前模拟系统运动位置速度等关键信息，结合原始目标三维轨迹规划曲线，可实时完成由于高空风扰或运动打滑等干扰因素导致的运动偏移量的补偿，即通过高速数字图像的高速计算及动态渲染完成实际轨迹与理想轨迹的实时补偿，使模拟装置实际运动状态与理想规划运动状态保持一致。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一实施例的远距离大型目标模拟装置结构示意图；
[0021]图2是本专利技术一实施例的直线轨道和运载小车结构正面视图；
[0022]图3是本专利技术一实施例的运载小车结构示意图；
[0023]图4是图3的局部放大图；
[0024]图5是本专利技术一实施例的模拟目标运动轨迹转化为装置机械运动的流程示意图；
[0025]图6是本专利技术一实施例的激光测距仪的对时流程示意图；
[0026]图7是本专利技术一实施例的远距离大型目标模拟装置电气控制流程图；
[0027]图8是本专利技术一实施例的远距离大型目标模拟装置的双位置反馈连接关系示意图；
[0028]图9是本专利技术一实施例的远距离大型目标模拟装置的双环控制算法流程图。
[0029]图中：1
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第一高塔，2
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第二高塔，3
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直线轨道，4
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运载小车，5
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标尺，6
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数字水准仪，7
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显示屏，8
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激光测距仪。
具体实施方式
[0030]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远距离大型目标模拟装置，其特征在于：包括支撑悬挂机构，支撑悬挂机构上设置有水平运载机构，水平运载机构包括与支撑悬挂机构连接的直线轨道以及安装在直线轨道上的运载小车；运载小车上设置有垂直运载机构，垂直运载机构上设置有作为负载的显示屏；其中水平运载机构与垂直运载机构中的驱动模块电性连接有一控制器，显示屏电性连接有一图形工作站，图形工作站与控制器电性连接；所述控制器根据设定的模拟目标运动轨迹，向水平运载机构和垂直运载机构的驱动模块以及图形工作站传输控制信号，图形工作站根据控制信号对显示屏上显示的模拟目标的大小以及相对于显示屏的位置进行改变。2.根据权利要求1所述的远距离大型目标模拟装置，其特征在于：运载小车上设置有用于测量直线轨道形变程度的静态形变测量装置。3.根据权利要求2所述的远距离大型目标模拟装置，其特征在于：静态形变测量装置包括垂直设置的标尺以及水平设置的数字水准仪。4.根据权利要求1所述的远距离大型目标模拟装置，其特征在于：运载小车上设置有用于测量运载小车所在空间位置的负载端编码器。5.根据权利要求4所述的远距离大型目标模拟装置，其特征在于：负载端编码器包括设置在运载小车上且相互垂直设置的X向、Y向、Z向激光测距仪，以及设置在直线轨道上的与各向激光测距仪相应的反光板。6.根据权利要求1所述的远距离大型目标模拟装置，其特征在于：水平运载机构与垂直运载机构中的驱动模块均设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹书衡，余翔，黄麟，徐志恒，
申请(专利权)人：武汉恒新动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：