[发明专利]一种机载应答机对高动态目标特性的模拟方法

说明书

本发明公开了一种机载应答机对高动态目标特性的模拟方法，利用无人机及机载应答机模拟高动态目标，联合地面测控站完成测控试验验证及训练测试：通过控制无人机使其在每一时刻处于被模拟的高动态目标飞行轨迹在该时刻的位置与地面测控站天线相连的直线上；当无人机飞行轨迹受到极限参数限制无法完成连续模拟时，可采取飞行轨迹分段模拟、拼接处理的方式；通过对机载应答机收发频率转发比的实时调整，还原连续波测量体制中高动态目标引入的双程多普勒频率，完成对高动态目标测速元素的模拟；通过对机载应答机收发信号延迟时间的实时调整，还原脉冲测量体制中高动态目标引入的信号双程传播及转发延时，完成对高动态目标测距元素的模拟。

技术领域

本发明涉及航天模拟技术领域，特别涉及一种机载应答机对高动态目标特性的模拟方法。

背景技术

在高动态目标测控系统的研制和使用过程中，高动态目标的研制和使用具有成本高，难度大，容错率低等问题；在实际进行高动态目标测控任务前，需要通过某种方式完成高动态目标与地面测控系统的联合调试并检验设备的工作状态；现有的常规方法为通过计算机直连的方式为测控系统提供模拟高动态目标的信号，验证系统是否正常工作。

《通用性超高精度动态模拟器》(专利号CN102759730B，发明人兰宏志)提出了一种通用型超高精度动态模拟器，通过FPGA控制存储器读写地址及对缓存器读写时钟进行数字移相来实现粗细时延的控制，再根据输入的速度及加速度参数推算出读钟上应加的多普勒频率及其变化率。

这种方法可以验证测控系统的基本功能，但并不能完全模拟实际工作中测控系统的工作状态；因此需要设计一种新的方法，能够以较为低廉的成本，代替高动态目标与测控系统联合测试，模拟测控系统的工作状态，实现测控系统的整体功能验证。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种机载应答机对高动态目标特性的模拟方法，该方法使地面测控站真实还原了完成高动态目标测控任务时的工作状态，并对地面测控站完成高动态目标测控任务中需要的测速元素和测距元素进行了模拟。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种机载应答机对高动态目标特性的模拟方法，利用无人机及机载应答机模拟高动态目标，验证地面测控站跟踪及测量功能，联合地面测控站完成测控试验验证及训练测试，包括以下步骤：

步骤1：利用无人机模拟飞行轨迹完成对高动态目标相对地面测控站飞行轨迹的等效；

步骤2：根据高动态目标飞行轨迹和无人机模拟飞行轨迹，在无人机机载应答机中完成地面测控站对高动态目标的测速元素和测距元素模拟。

进一步的，在步骤1的模拟过程中：

通过对无人机飞行参数的控制使无人机在每一时刻处于被模拟的高动态目标飞行轨迹在该时刻的位置与地面测控站天线相连的直线上；

无人机在其平飞速度、加速度、升降速度、转弯半径的性能指标范围之内进行飞行轨迹的模拟；

当需要的飞行轨迹参数超出无人机性能范围时，可通过分段模拟后拼接处理的方式形成完整的飞行动态模拟曲线，规避无人机飞行轨迹中的运动状态突变及超出飞行参数极限的情况。

进一步的，步骤2中，根据高动态目标和无人机模拟飞行轨迹，通过实时调整无人机上机载应答机的收发频率转发比，使地面测控站接收到的无人机机载应答机下行信号与正常工作中接收到的高动态目标上应答机下行信号频率相等且与地面测控站发射的上行信号相参，在无人机机载应答机中完成地面测控站对高动态目标的测速元素模拟；

在每个时刻，无人机机载应答机转发比满足以下关系：

ρ＝ρ₀·[(1-v_rl/c)/(1-v_pl/c)]²