[发明专利]组合型靶弹仿飞测试系统

说明书

技术领域

本发明属于飞行控制与仿真技术领域，具体涉及一种组合型靶弹仿飞测试系统，用于对多模块、复杂逻辑的靶弹飞行控制系统进行模拟测试和仿真试验。

背景技术

随着技术的发展和功能多样化的应用需要，模拟高速移动目标的靶弹控制系统设计趋向组合化、系列化，组合型靶弹的控制系统具有多模块、组合化、复杂逻辑的特点。而传统的半实物仿真系统主要用于姿态控制，功能相对单一，并且造价高昂、运行成本较高，因此不适用于组合型靶弹控制系统，因此，迫切需要对组合型靶弹研制出一种仿飞测试系统，其不仅实现了对控制系统仿真模拟的针对性，而且操作方便、开发模式灵活、运行效率高。

发明内容

针对现有的半实物仿真系统的不足，本发明提出一种组合型靶弹仿飞测试系统，能够对多模块、复杂逻辑的飞行控制系统进行模拟测试和仿真试验，从修改模型到实物仿真模拟一次到位，具有架构简单、成本低、效率高的特点。

一种组合型靶弹仿飞测试系统，包括：

仿真开发机，通过以太网连接仿真测试主机的第一端，用于建立基于真实舵和模拟舵两种类型的组合型靶弹飞行控制模型；将靶弹飞行控制模型转化为可执行代码并传送给仿真测试主机；离线仿真运行靶弹飞行控制模型，实时记录运行过程中舵控制信号；接收来自仿真测试主机的舵控制信号，则将其与离线仿真运行靶弹飞行控制模型时记录的舵控制信号进行比较，若舵控制信号对应基于模拟舵的控制模型，则其比较结果用以判定弹上控制系统上飞行控制软件的正确性，若舵控制信号对应基于真实舵的控制模型，则其比较结果用以判定组合型靶弹的真实飞行情况以及舵机的运行情况；

仿真测试主机，其第一端通过以太网连接实时仿真开发机，第二端通过接口箱连接组合型靶弹的弹上控制系统，用于根据可执行代码选择将弹上控制系统的真实舵偏角信息或模拟舵偏角信息作为所述可执行代码的输入，执行可执行代码，在执行过程中实时输出弹体航迹相关信息并通过接口箱传送给弹上控制系统；通过接口箱接收来自弹上控制系统的舵控信号并传送给仿真开发机；

接口箱，连接于仿真测试主机与组合型靶弹的弹上控制系统之间，用于对来自弹上控制系统的真实舵偏角信息和舵控信号调理后转送给仿真测试主机，对来自仿真测试主机的弹体航迹相关信息调理后传送给弹上控制系统。

进一步地，所述仿真开发机包括：

飞行控制模型构建模块，用于建立组合型靶弹弹体运动学以及动力学模型，在组合型靶弹弹体运动学以及动力学模型的基础上构建基于虚拟舵和模拟舵两种类型的靶弹飞行控制模型；

模型运行模块，用于离线仿真运行靶弹飞行控制模型，实时记录运行过程中的舵控制信号，并传送给人机交互模块；

人机交互模块，用于提供人机交互界面以实现仿飞测试过程监控，对模型运行模块记录的舵控制信号和仿真测试主机反馈的舵控制信号进行比较，以判定弹上控制系统上飞行控制软件的正确性或组合型靶弹的真实飞行情况以及舵机的运行情况；

执行代码生成模块，用于根据飞机控制模型配置模型引脚至仿真测试主机硬件引脚，部署模型及配置文件至仿真测试主机，最后生成飞行控制模型至仿真测试主机的可执行代码；

开发机以太网接口，其一端连接执行代码生成模块和用户交互模块，另一端通过以太网连接仿真测试主机，用于将执行代码生成模块生成的可执行代码传送给仿真测试主机，将来自仿真测试主机的舵控制信号传送给人机交互模块。

进一步地，所述仿真开发机采用Matlab/Simulink建立组合型靶弹弹体模型和靶弹飞行控制模型，采用LabVIEW创建人机交互界面，采用自动生成工具RTW以及SIT将飞行控制模型转化为可执行代码。

进一步地，所述仿真测试主机包括：

测试机以太网接口，其一端通过以太网连接实时仿真开发机，另一端连接接口箱，用于将来自仿真开发机的可执行代码传送给可执行代码运行模块，将来自信号采集模块的弹上控制系统的舵控制信号传送给仿真开发机；

可执行代码运行模块，由支持实时系统的硬件板卡组成，用于选择将弹上控制系统的真实舵偏角信息或模拟舵偏角信息作为所述可执行代码的输入，运行根据靶弹飞行控制模型生成的可执行代码，将运行过程中实时输出的弹体航迹相关信息传送给信号采集模块；

信号采集模块，用于将来自可执行代码运行模块的弹体航迹相关信息通过接口箱传送给弹上控制系统，将来自接口箱的弹上控制系统的舵控制信号传送给测试机以太网接口。