[发明专利]无线电高度表信号模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电高度表信号模拟系统，属于无线电半实物仿真及试验领域。

背景技术

无线电高度表是许多飞行器控制系统中重要的高度信息测试设备，其功能是在飞行器平飞、下压段和超低空飞行过程为飞行器控制系统提供精确的高度信息，是飞行器导航着陆及飞行控制系统实现精确导航、地形匹配、着陆的关键设备。

由于无线电高度表工作体制、工作参数、工作环境条件的多样性，使得无线电高度表测试、仿真和试验的难度和复杂性大大提高。

目前采用的专用测试设备大多是定点测试，只能测试高度表工作过程中一个或几个高度下的测高性能，不能完全测试高度表在工作全过程中的性能。而如果采用外场吊挂试验，则可以模拟高度表的连续测高性能，但其与高度表的实际工作条件有很大的差别，同时经济性和可重复性也较差。

在目前常用的半实物仿真系统中，采用高速DAC（数字模拟转换器，DigitaltoAnalogConverter）芯片进行半实物仿真的系统比较多。如论文《基于组态可变的单脉冲雷达半实物仿真方法》中记载，该方法采用高速DAC将使回波信号的信杂比受限，同时成本高，信号质量不高。而论文《调频毫米波近程雷达半实物仿真综合测试系统研究》中记载，该系统采用DDS（直接数字式频率合成器，DirectDigitalSynthesizer）技术只能模拟目标信号，信号过于简单，不能表现地面真实的电磁环境。另外，论文《一种PD雷达半实物仿真系统的研究》中记载，该系统只是将接收的回波信号进行延时和多普勒调制后输出，无法实现地面各散射点的回波信号延时的不一致性和RCS（雷达散射截面，RadarCrossSection）的不同，与实际的回波形式相差较大，仿真的相似性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线电高度表信号模拟系统，为通过软件结合硬件形成的半实物仿真系统，具有灵活、经济、逼真和复杂功能仿真能力，可以方便实现无线电高度表实物仿真难以模拟的工作环境仿真，实现无线电高度表实物对全工作环境的实时模拟运行和试验验证，为无线电高度表，特别是导航控制系统的测试试验、性能评定提供支持。

为了达到上述目的，本发明提供一种无线电高度表信号模拟系统，包含：数学仿真计算子系统，其仿真生成仿真条件所要求的模型数据库，在仿真开始后实现模型数据库的传输和下载，并实现模型数据库的转化、管理以及仿真过程的控制和处理；回波模拟仿真子系统，其与所述的数学仿真计算子系统连接，接收数学仿真计算子系统的模型数据和控制指令，实现模型数据至中频信号的转化和输出；高度表等效器，其与所述的回波模拟仿真子系统以及数学仿真计算子系统连接，模拟实际的高度表，以评测模拟系统的仿真能力，实现信号至高度值的逆转化。

所述的数学仿真计算子系统包含：硬件计算平台；模型计算模块，其设置在所述的硬件计算平台内；仿真数据库，其设置在所述的硬件计算平台内，且与所述的模型计算模块连接，通过模型计算模块，根据导航系统的控制参数，结合仿真试验条件，通过计算仿真，生成仿真所需的回波模型数据库；仿真管理模块，其设置在所述的硬件计算平台内，且与所述的仿真数据库连接，根据仿真生成的各个模型库，以及仿真条件、飞行曲线的信息，实现半实物仿真系统的控制；试验数据评估模块，其设置在所述的硬件计算平台内，且与所述的高度表等效器连接，根据仿真后高度表等效器试验过程数据，对比仿真飞行曲线，高度表模型以及其它仿真条件，分析高度表的测量误差以及仿真系统的仿真模拟误差；数据通讯接口卡，其设置在所述的硬件计算平台内，且与所述的仿真数据库连接，通过该数据通讯接口卡实现硬件计算平台与回波模拟仿真子系统的数据传输和通信；接口通讯模块，其设置在所述的硬件计算平台内，实现数据通讯接口卡的正常工作。

所述的回波模型数据库包括地面模型数据库，海面模型数据库，干扰模型数据库，杂波模型数据库，噪声模型数据库，高度表模型数据库，飞行曲线数学模型库，以及仿真监测评估模型数据库。