一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法技术

本发明专利技术涉及一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，所述试验方法根据飞行器不同阶段的控制需求，设计对应的控制逻辑；在发射初始阶段，对航向角、俯仰角、航向视线角、俯仰视线角进行惯性平滑处理；在末制导阶段，根据弹目距离对滚转角按一定规律进行指数平滑过渡处理；末端攻击阶段，根据航向视线角、俯仰视线角变化量，对航向视线角、俯仰视线角重新赋值，以控制五轴转台的航向视线角和俯仰视线角。本发明专利技术有效地解决半实物仿真试验中因五轴转台滚转框限位及各框角加速度限制而导致飞行器无法进行翻转机动及末端攻击仿真的问题。法进行翻转机动及末端攻击仿真的问题。法进行翻转机动及末端攻击仿真的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法


[0001]本专利技术属于飞行器地面试验
，它是一项关于飞行器翻转及末端控制半实物仿真试验方法，该专利技术对现有技术的贡献是解决了某型号飞行器翻转时五轴转台限位局限性及末端攻击时因角加速度超限而导致的仿真中断。

技术介绍

[0002]半实物仿真试验时，实时解算飞行器运动轨迹的仿真机通过实时光纤网对五轴转台进行控制，五轴转台模拟飞行器三个姿态角和相对目标运动的视线角。某型号飞行器采用倒挂方式挂于载机，故半实物仿真试验时存在发射后翻转180
°
机动，安装探测器及目标模拟器的五轴转台滚转框因限位无法完成此机动；同时五轴转台存在角加速度超限保护，该型号飞行器末端攻击时转台因角加速度超限报故，无法完成半实物仿真试验。
[0003]目前在研飞行器中不存在翻转机动，故现有仿真技术无法满足型号研制需求。且半实物仿真试验中末端攻击时常出现因角加速度超限而导致五轴转台报故现象，致使半实物仿真试验无法顺利进行，严重影响型号研制周期。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术设计提供了一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，其目的是有效地解决半实物仿真试验中因五轴转台滚转框限位及各框角加速度限制而导致飞行器无法进行翻转机动及末端攻击仿真的问题。
[0005]技术方案：一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，所述试验方法根据飞行器不同阶段的控制需求，设计对应的控制逻辑；
[0006]在发射初始阶段，对航向角、俯仰角、航向视线角、俯仰视线角进行惯性平滑处理；
[0007]在末制导阶段，根据弹目距离对滚转角按一定规律进行指数平滑过渡处理；
[0008]末端攻击阶段，根据航向视线角、俯仰视线角变化量，对航向视线角、俯仰视线角重新赋值，以控制五轴转台的航向视线角和俯仰视线角。
[0009]进一步的，在发射初始阶段，对航向角、俯仰角、航向视线角、俯仰视线角进行惯性平滑处理的处理过程是：
[0010]Ktheta＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
Ktheta1
[0011]psi＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
psi1
[0012]qb＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
qb1
[0013]qc＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
qc1
[0014]其中，Ktheta为五轴转台俯仰角控制；Ktheta1为飞行器实际飞行俯仰角；psi为五轴转台航向角控制；psi1为飞行器实际飞行航向角；qb为五轴转台的俯仰视线角控制；qb1为飞行器实际飞行俯仰视线角；qc为五轴转台的航向视线角控制；qc1为飞行器实际飞行航向视线角。
[0015]进一步的，在末制导阶段，根据弹目距离对滚转角按一定规律进行指数平滑过渡
处理；
[0016][0017]其中，gamma为五轴转台滚转角控制；gamma1为飞行器实际飞行滚转角；T为飞行器实时飞行时间；
[0018]进一步的，针对末端攻击时角加速度超限转台故障，对仿真机控制五轴转台的航向角、俯仰角、航向视线角及俯仰视线角进行指数规律平滑过渡，防止角度超限。
[0019]Ktheta＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
Ktheta1
[0020]psi＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
psi1
[0021]qb＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
qb1
[0022]qc＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
qc1
[0023]其中，Ktheta为五轴转台俯仰角控制；Ktheta1为飞行器实际飞行俯仰角；psi为五轴转台航向角控制；psi1为飞行器实际飞行航向角；qb为五轴转台的俯仰视线角控制；qb1为飞行器实际飞行俯仰视线角；qc为五轴转台的航向视线角控制；qc1为飞行器实际飞行航向视线角。
[0024]采取上述试验方法后航向视线角与俯仰视线角角速度仍存在偶发性超限导致五轴转台故障，故进行进一步的仿真试验方法研究。取未进行指数平滑处理的航向视线角及俯仰视线角，qbq＝qb,qcq＝qc,经过指数平滑处理后计算处理前和处理后的俯仰视线角及航向视线角变化量分别为qbc和qcc。以水平距离为判据，如果小于100m，对控制五轴转台的航向、俯仰视线角输出量进行处理，航向视线角及俯仰视线角变化量以|20*0.001|为评判标准分别进行赋值，具体公式如下所示：
[0025]qbc＝qb
‑
qbq
[0026]qcc＝qc
‑
qcq
[0027][0028][0029]其中，qbq为前一周期飞行器解算俯仰视线角，qcq前一周期飞行器解算航向视线角。
[0030]有益技术效果：翻转及末端控制试验方法改变了现有试验技术无法对出现的角度及加速度超限故障进行解决，避免了转台因故障而发生损坏。仿真方法的设计避免转台的设计更改。综上所述，该专利技术节约了人力物力，保证了试验的安全性、可靠性及型号研制进度。
附图说明
[0031]图1为本专利技术滚转角处理流程图；
[0032]图2为本专利技术俯仰角、航向角及俯仰视线角、航向视线角处理流程图。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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。
[0034]目前在研飞行器中不存在翻转机动，故现有仿真技术无法满足型号研制需求。且半实物仿真试验中末端攻击时常出现因角加速度超限而导致五轴转台报故现象，致使半实物仿真试验无法顺利进行，严重影响型号研制周期，鉴于此，本专利技术针对性地对试验方法进行研究，提出了一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法。
[0035]本专利技术的具体实施方法如下：
[0036]1)针对飞行器翻转时刻五轴转台滚转轴位置受限问题，结合飞行器探测器工作模式进行技术研究；
[0037]2)针对飞行器末端攻击时航向角、俯仰角、航向视线角及俯仰视线角角速度变化量超过转台限定值导致转台报故进行技术研究；
[0038]3)绘制相应的流程图；
[0039]4)在驱动转台运动的软件中进行源代码的编写；
[0040]5)在半实物仿真试验中针对此试验方法进行充分仿真验证；
[0041]6)验证过程中发现指数规律平滑处理后航向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，其特征在于，所述试验方法根据飞行器不同阶段的控制需求，设计对应的控制逻辑；在发射初始阶段，对航向角、俯仰角、航向视线角、俯仰视线角进行惯性平滑处理；在末制导阶段，根据弹目距离对滚转角按一定规律进行指数平滑过渡处理；末端攻击阶段，根据航向视线角、俯仰视线角变化量，对航向视线角、俯仰视线角重新赋值，以控制五轴转台的航向视线角和俯仰视线角。2.如权利要求1所述的一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，其特征在于，在发射初始阶段，对航向角、俯仰角、航向视线角、俯仰视线角进行惯性平滑处理的处理过程是：Ktheta＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
Ktheta1psi＝(1
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e
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T/3
)
·
psi1qb＝(1
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)
·
qb1qc＝(1
‑
e
‑
T/3
)
·
qc1其中，Ktheta为五轴转台俯仰角控制；Ktheta1为飞行器实际飞行俯仰角；psi为五轴转台航向角控制；psi1为飞行器实际飞行航向角；qb为五轴转台的俯仰视线角控制；qb1为飞行器实际飞行俯仰视线角；qc为五轴转台的航向视线角控制；qc1为飞行器实际飞行航向视线角。3.如权利要求2所述的一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，其特征在于，在末制导阶段，根据弹目距离对滚转角按一定规律进行指数平滑过渡处理；其中，gamma为五轴转台滚转角控制；gamma1为飞行器实际飞行滚转角；T为飞行器实时飞行时间。4.如权利要求3所述的一种翻转及末端控制半实物仿真试验方法，其特征在于，针对末端攻击时角加速度超限转台故障，对仿真机控制五轴转台的航向角、俯仰角、航向视线角及俯仰视线角进行指数规律平滑过渡，防止角度超...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武，李维，邹小霞，李文洋，黄桂明，郑宏海，巩三莉，饶婷婷，刘静，尹春辉，陈洁菁，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：