[发明专利]一种运载火箭半实物仿真试验惯组模拟方法

权利要求书

1.一种运载火箭半实物仿真试验惯组模拟方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、每个时间周期采集外部发送的姿态、速度和位置信息，并将所述姿态、速度和位置信息输入给惯组传递函数，模拟惯组的动态特性，获得动态姿态、速度和位置信息；

步骤(2)、对所述动态姿态、速度和位置信息进行脉冲反算，得到陀螺脉冲增量和加表脉冲增量；

步骤(3)、对所述陀螺脉冲增量和加表脉冲增量进行故障注入，并将故障注入后的陀螺脉冲增量和加表脉冲增量周期性实时向外输出；

所述步骤(1)中惯组传递函数通过如下方法得到：

步骤(1.1)、每个时间周期将正弦激励信号通过转换矩阵转化为转台框角；

步骤(1.2)、采用所述转台框角控制转台运转，并实时采集惯组陀螺脉冲信号；

步骤(1.3)、将所述惯组陀螺脉冲信号进行导航计算得到姿态角信号，包括俯仰姿态角偏航姿态角ψ和滚动姿态角γ；

步骤(1.4)、根据所述姿态角信号与正弦激励信号得到惯组及转台组合体的惯组传递函数；

所述步骤(2)中对所述动态姿态、速度和位置信息进行脉冲反算，得到陀螺脉冲增量和加表脉冲增量的方法如下：

(3.1)、根据上一拍的动态姿态ψ_n-1、γ_n-1生成上一拍的姿态角到四元数的转换矩阵C_n-1，根据当前拍的动态姿态ψ_n、γ_n生成当前拍的姿态角到四元数的转换矩阵C_n；

(3.2)、根据上一拍的姿态角到四元数的转换矩阵C_n-1和当前拍的姿态角到四元数的转换矩阵C_n计算角增量Δθ_x、Δθ_y、Δθ_z：

(3.3)、根据角增量Δθ_x、Δθ_y、Δθ_z计算惯组陀螺三轴及斜轴的陀螺脉冲增量ΔN_gx、ΔN_gy、ΔN_gz、ΔN_gs：

(3.4)、根据上一拍的位置P_x(n-1)、P_y(n-1)、P_z(n-1)计算上一拍的引力加速度g_x(n-1)、g_y(n-1)、g_z(n-1)，根据当前拍的位置P_xn、P_yn、P_zn计算当前拍的引力加速度g_xn、g_yn、g_zn：

(3.5)、根据上一拍的速度V_x(n-1)、V_y(n-1)、V_z(n-1)和当前拍的速度V_xn、V_yn、V_zn计算视速度增量ΔW_x、ΔW_y、ΔW_z：

(3.6)根据视速度增量ΔW_x、ΔW_y、ΔW_z计算惯组加表三轴及斜轴的加表脉冲增量ΔN_ax、ΔN_ay、ΔN_az、ΔN_as。

2.根据权利要求1所述的一种运载火箭半实物仿真试验惯组模拟方法，其特征在于：还包括进行惯组模拟器参数配置，所述惯组模拟器参数配置为根据需要模拟或者被测惯组的实际参数进行惯组模拟器参数配置，包括安装矩阵E_g、E_a，标度因数K_g、K_a，零偏D_g、D_a。

3.根据权利要求1所述的一种运载火箭半实物仿真试验惯组模拟方法，其特征在于：所述步骤(1.1)、(1.4)中的正弦激励信号包括俯仰、偏航和滚动姿态角的三个正弦信号，所述三个正弦信号分别根据如下正弦函数生成：

f(t)＝A×sin(w×t)

其中A为幅值，w为圆频率，t为模拟器本地时钟。