[发明专利]一种惯性导航系统的自动导航功能地面仿真试验方法

说明书

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，涉及一种惯性导航系统的自动导航功能地面仿真试验方法。

背景技术

目前，自动导航试验是由惯导系统、飞控系统、三轴液压模拟转台、HMJ-200模拟计算机和角速度陀螺等构成一个闭环反馈控制系统，如图6所示。

其中，HMJ-200模拟计算机模拟飞机的横侧运动，根据飞机运动方程计算出飞机的横滚、航向及其角速度，控制模拟转台的横滚、航向环，复现飞机的横向运动，同时通过加速度计向飞控系统送出侧向加速度信号。

惯导系统测量飞机(转台)的横滚、航向，角速度陀螺测量出飞机的横滚、航向角速度，送到驾驶仪的横滚、航向通道进行综合。惯导部件根据横偏距、偏航角及地速计算操纵信号送到飞控系统的侧向通道，操纵副翼舵机的运动，副翼与航向舵的运动角D_A，D_R送到HMJ-200模拟计算机，操纵数学模型飞机的横向运动，整个形成闭环负反馈控制系统。此种自动导航试验中参试的设备多，交联关系复杂，试验时间长，成本高，组织实施困难。

发明内容

本发明的目的是提出一种参试的设备少，交联关系简单，试验时间短，成本低的惯性导航系统的自动导航功能地面仿真试验方法。本发明的技术解决方案是，(一)将惯性导航部件固定在双轴手动转台上，控制显示器与惯性导航部件用信号电缆相连接，ARINC-429总线采集器及RS-232采集器采集并监视惯性导航系统输出的驾驶仪操纵信号及导航参数；(二)向惯性导航部件中植入自动导航仿真模块程序，模拟空中飞行状态；自动导航仿真模块程序的步骤是，

(1)建立预定航线；

(2)由地面静止状态进入空中动态仿真状态；

(3)接收惯性导航系统中的导航参数；

(4)仿真计算导航参数并输出；

(三)选择一条航线，包括左、右直角转弯；左、右钝角转弯；左、右锐角转弯和反向180度转弯的7种飞行转弯方式，通过控制显示器送入惯性导航部件中；(四)启动惯性导航系统，导航后，自动导航仿真模块自动运行，进入自动导航仿真状态；(五)通过控制显示器的“自动”、“远距”选项，确定所选航线的压点或切线转弯模式，通过RS-232总线选择不同速度沿所选航线飞行；(六)根据ARINC-429总线采集器的操纵信号的大小和极性调节双轴手动转台方位，直线飞行时，始终保持ARINC-429总线采集器操纵信号输出为零；转弯飞行时，根据控显上预告灯提示，转动转台方位，使ARINC-429总线采集器的操纵信号的绝对值由大变小，直到为零，在控制显示器上航线切换后完成转台航向的转动；(七)通过RS-232总线采集器记录全程的飞行轨迹，并与控制显示器中的预选航线进行对比，验证惯导系统对飞机控制的正确性和飞行品质。

本发明具有的优点和有益效果，

本发明方法简单实用，采用人工适当参与，替代了飞控系统、角速度陀螺、模拟计算机等设备，设备较少，容易组织实施，同时，对转台的要求降低了，由双轴手动转台替代了三轴液压自动转台，而且减少了相互的交联，使得所组成的仿真系统简单明了；预先设计的航线典型独特，航线选择涵盖了所有可能的飞行转弯；设计了几种不同速度仿真飞行，如巡航速度、超音速和亚音速等，考虑周全；试验参与单位少。现在的自动导航试验至少需要四、五个单位，一、二十个人员参与，组织实施较困难，而本专利只需一个单位即可完成，参试人员也只需几个；试验经费少，方法简单实用。本发明的成本主要是设计仿真软件，购买ARINC-429总线采集器和双轴手动转台(也可借用现有通用的设备)，而RS-232数据采集器随机附带；从试用效果来看，本发明可有效剔除自动导航软件的设计缺陷，其最大的优点是一种用以验证自动导航功能的简单实用的方法。

附图说明

图1是本发明自动导航仿真模块程序流程图；

图2是本发明自动导航仿真试验示意图；

图3是本发明典型飞行航线示意图；

图4是本发明切点转弯仿真曲线；

图5是本发明压点转弯仿真曲线；

图6是现有的自动导航系统动态模拟试验原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

(一)首先，将惯性导航部件固定在双轴手动转台上，按照图2将控制显示器、惯性导航部件、ARINC-429总线采集器及RS-232采集器采集连接好，ARINC-429总线采集器及RS-232采集器采集并监视惯性导航系统输出的驾驶仪操纵信号及导航参数；