一种红外目标的运动模拟仿真系统技术方案

本发明专利技术公开的一种红外目标的运动模拟仿真系统，涉及半实物仿真设备技术领域，包括控制系统、为制导舱(3)前端的导引头提供不同大小目标能量的目标模拟器(1)、带动目标模拟器在水平面和俯仰面上做单独运动或做复合运动的运动装置和支撑制导舱的定位夹具；所述控制系统包括工控机与运动控制系统，所述工控机完成人机交互，并将处理后的控制信号发送给运动控制系统；所述运动控制系统接收上位机发送的控制信号，并将控制信号做进一步处理，发送至执行部件。通过各种仿真设备来具体实现的该仿真系统，可以重复使用，仿真设备具有通用性，便于使用及维修，测试的成本远低于实际实物试验的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半实物仿真设备
，具体涉及一种通过模拟实物的各种运动轨迹，以测试实物信号变化的各项性能指标的红外目标的运动模拟仿真系统。
技术介绍
目前，评测导弹性能主要有两种方法一种方法为从导弹的实际飞行中获取其运行数据，然后根据所获得的数据进行分析研究，改进对导弹的设计；另一种方法为通过对导弹和各种飞行器的仿真获取数据，进而完善对导弹的设计。通过导弹实物的实际飞行获取数据，由于现场试验的环境往往异常复杂，而且导弹性能参数一致性不高，大量的实物试验也不可能对其成功率和试验结果可信度做出准确的判断，同时由于导弹的结构复杂、造价昂贵，将造成许多财力、物力和人力的浪费。因此， 要尽可能投入少量经费和较短的研发周期，获得实用的最佳的系统。通过仿真技术可以达到安全、可靠、保密、应用灵活和高效费比的目的。近年来，随着国防科学技术的飞速发展，尤其是数字计算机技术的发展为仿真技术提供了更高的技术基础。半实物仿真可以通过理论分析、地面试验和有选择的实物试验， 以较少的费用和较高的执行度进行重复试验研究代替实物试验，获得系统在各种状态下完整的试验数据。因此，半实物仿真以其独特功能及突出优点已被广泛运用于各项军工项目中。据美国大西洋导弹试验基地的统计，90%的武器系统鉴定、评估数据来自于半实物仿真试验的结果。我国的航空、航天部门也规定，未经过半实物仿真的产品不能参与飞行试验。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种红外目标的运动模拟仿真系统，该系统能够复现运动目标的轨迹运动，提供综合测试和物理仿真。为实现上述专利技术目的，本专利技术创造采用如下技术方案一种红外目标的运动模拟仿真系统，包括控制系统、为制导舱前端的导引头提供不同大小目标能量的目标模拟器、带动目标模拟器在水平面和俯仰面上做单独运动或做复合运动的运动装置和支撑制导舱的定位夹具；所述定位夹具包括支撑平台、前支架和后支架，所述支撑平台长度方向上一端固定运动装置，前支架和后支架最远距离相隔设置在支撑平台长度方向上余下的空间内；所述前支架和后支架用于支撑定位制导舱，实现制导舱轴线与目标模拟器的光轴同轴；所述控制系统包括工控机与运动控制系统，所述工控机完成人机交互，并将处理后的控制信号发送给运动控制系统；所述运动控制系统接收上位机发送的控制信号，并将控制信号做进一步处理，发送至执行部件。为更好的实施本专利技术创造，所述的运动装置包括外壳体，外壳体内设置依次相连的伺服电机、减速器，减速器输出轴伸出外壳体上端后方连接回转臂尾端，回转臂头端上部设有电动角位台，目标模拟器设置在电动角位台上；回转臂头端下部设有定位杆，定位杆与设置在外壳体顶部前方的定为机构相互配合；外壳体左右两侧上设有限定目标模拟器摆动限度的保护机构。为更好的实施本专利技术创造，所述限定目标模拟器摆动限度的保护机构包括设置在外壳体上端两侧的挡块及设置在外壳体左右两侧的限位开关。为更好的实施本专利技术创造，所述前支架和后支架设置为框架结构，框架顶部为剖分的圆环结构，上端圆环为上盖，下端圆环与框架结合为一体，上端圆环与下端圆环一端铰接，一端机械结合；所述前支架、后支架上端圆环与下端圆环内圈分别设置塑料保护圈。为更好的实施本专利技术创造，所述后支架上还设有与框架结合为一体的挡环，所述挡环上设有定位孔。为更好的实施本专利技术创造，所述前支架和后支架通过其下部两侧的导轨滑块与设置在支撑平台上的导轨结合。为更好的实施本专利技术创造，所述定位夹具还包括设置在支撑平台下端四角处的调平支脚。为更好的实施本专利技术创造，所述定位夹具还包括设置在支撑平台上的支架调节机构，所述调节机构通过调节手轮带动齿轮啮合传动，传动终端的齿轮B设置在丝杠一端，通过丝杠与丝杠滑块的旋合带动支架在支撑平台上直线运动；其中，所述丝杠滑块设置在支架下端。为更好的实施本专利技术创造，所述外壳体顶部设有便于读取目标模拟器旋转角度的圆弧刻度尺；所述支撑平台上沿导轨设有读取左支架和右支架移动距离的标尺。为更好的实施本专利技术创造，所述工控机完成人机交互，具体是完成设置目标运动模拟系统的参数，调用运动轨迹规划算法，接收用户输入的参数函数，对运动控制点进行处理。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术创造具有如下优越性1、通过仿真计算机和各种仿真设备来具体实现的该仿真系统，可以重复使用，仿真设备具有通用性，既便于使用又便于维修，使用该仿真系统进行测试的成本远低于实际实物试验的成本；而且该仿真系统还可以用来作为各种测量仪器和精密设备的精度标定和校验。2、运动装置的伺服电机带动执行机构构成X轴方向运动执行机构，电动角位台带动执行机构构成Y轴方向运动执行机构，二者垂直相交连接，通过二者的配合运动，拖动目标模拟器在水平面和俯仰面上单独运动或做复合运动，在导引头视场里可以模拟出不同方向、不同速度、不同能量下的红外目标，使红外目标相对于导引头作空间角度运动，从而实现被测实物与目标之间的互动仿真。3、前后支架均可在一定范围内沿导轨滑移，满足了不同型号导引头的寻的性能测试，使运动模拟系统的适用范围更广。4、本专利技术只针对导弹的导引头进行运动模拟试验，相比以前用整个导弹来进行测试实验来说，简化了试验模型，同时也减少了人力、物力、财力的投入，同时也提高了试验的准确性，同时也很方便在低温环境下进行模拟试验。4附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1去除制导舱后的俯视图；图3是图1的右视图；图4是本专利技术运动装置的结构示意图；图5是本专利技术支架调节机构的结构示意图；图6是本专利技术前支架的结构示意图；图7是本专利技术后支架的结构示意图；图中I-目标模拟器；2-前支架；201-塑料保护圈；202-前支架上盖；3-制导舱；4-后支架；401-定位孔；402-上盖调节手柄；403-后支架上盖；404-挡环；5-调平支脚；6-支撑平台；601-导轨；602-标尺；603-导轨滑块；604-丝杆滑块；605-轴承端盖；7-支架调节机构；701-调节手轮；702-锁紧螺母；703-丝杠；704-锥齿轮A ；705-锁紧拉杆；706-锁紧支座；707-圆柱齿轮B ；708-上齿轮轴；709-下齿轮轴；7010-轴承座；7011-锥齿轮B ;7012_圆柱齿轮A ；8-驱动机构；801-外壳体；802-温度传感器；803-伺服电机；804-航空插头；805-减速器；9-保护机构；901-挡块；902-限位开关；10-定位机构；1001-定位杆；1002-光电传感器；11-电动角位台；1101-电机；1102-回转臂；1103-圆弧刻度尺。具体实施方式以下结合附图对本专利技术创造进一步解释，需说明的是，本专利技术创造并不局限于下述实施例。本实施例的红外目标运动模拟系统是在实验室条件下复现导弹目标的运动方式， 捕捉导弹目标的运动来模拟导弹的工作情况，测试导弹在不同轨迹、速度情况下导弹追踪信号特征的变化情况，从而监测导弹的控制系统的技术性能指标，将经典的全实物试验转化为实验室预测研究的一套仿真系统。为导弹信号探测研究提供一个模拟实验系统，主要用于导引头环境应力筛选试验、环境适应性试验、抗太阳背景干扰试验、外场目标背景特性采集试验和抗干扰性能试验等。结合图1，红外目标的运动模拟仿真系统作为实际执行机构，其直接作用于目标， 拖动目标做二维曲线运动，由控制系统、带动目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外目标的运动模拟仿真系统，其特征是包括控制系统、为制导舱C3)前端的导引头提供不同大小目标能量的目标模拟器(1)、带动目标模拟器(1)在水平面和俯仰面上做单独运动或做复合运动的运动装置和支撑制导舱(3)的定位夹具；所述定位夹具包括支撑平台(6)、前支架( 和后支架G)，所述支撑平台(6)长度方向上一端固定运动装置，前支架( 和后支架(4)最远距离相隔设置在支撑平台(6)长度方向上余下的空间内；所述前支架(2)和后支架(4)用于支撑定位制导舱(3)，实现制导舱(3)轴线与目标模拟器⑴的光轴同轴；所述控制系统包括工控机与运动控制系统，所述工控机完成人机交互，并将处理后的控制信号发送给运动控制系统；所述运动控制系统接收上位机发送的控制信号，并将控制信号做进一步处理，发送至执行部件。2.根据权利要求1所述的红外目标的运动模拟仿真系统，其特征是所述的运动装置包括外壳体(801)，外壳体(801)内设置依次相连的伺服电机(803)、减速器(805)，减速器 (805)输出轴伸出外壳体(801)上端后方连接回转臂(1102)尾端，回转臂(1102)头端上部设有电动角位台(11)，目标模拟器(1)设置在电动角位台(11)上；回转臂(1102)头端下部设有定位杆(1001)，定位杆(1001)与设置在外壳体(801)顶部前方的定为机构(10)相互配合；外壳体(801)左右两侧上设有限定目标模拟器(1)摆动限度的保护机构(9)。3.根据权利要求2所述的红外目标的运动模拟仿真系统，其特征是所述限定目标模拟器⑴摆动限度的保护机构(9)包括设置在外壳体(801)上端两侧的挡块(901)及设置在外壳体(801)左右两侧的限位开关(902)。4.根据权利要求1所述的红外目标的运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德荣，张旦闻，赵冬梅，沈俊芳，武明超，王小涛，刘兴振，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：