[发明专利]一种用于飞行器制导控制算法验证的半实物仿真平台

说明书

本发明提出了一种基于垂直起降飞行器制导控制算法设计的半实物仿真平台，属于飞行器控制技术领域。所述平台包括综合仿真控制计算机、箭载计算机、执行机构、传感器和其他拓扑节点模块；所述箭载计算机通过串口通信与所述综合仿真控制计算机进行数据连接；所述综合仿真控制计算机通过D/A转换卡与所述执行机构进行数据连接；所述传感器通过串口与所述综合仿真控制计算机进行数据连接；所述其他拓扑节点模块的数据交互端与所述综合仿真控制计算机的对应端口相连。

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器制导控制算法验证的半实物仿真平台，属于飞行器控制技术领域。

背景技术

半实物仿真即硬件在回路中的仿真，可以使无法准确建立模型的部件直接进入仿真回路，通过模型与实物之间的切换，进一步校验模型，验证实物部件对系统性能的影响。半实物仿真在飞行器的测试中得到了广泛的应用。通过在回路中添加箭载计算机、舵机以及其它各种传感器等，构建半实物仿真系统。本垂直起降运载器半实物仿真系统在回路中增加了DSP(模拟箭载计算机),舵机等其他硬件。

在实际的箭上环境，箭载计算机与传感器设备之间通常采用串口通信的方式。半实物仿真系统中，都会有至少一台仿真计算机通过动力学解算模拟飞行器真实飞行状态。在实时仿真系统下，通信消耗的时间越多，仿真计算的步长越大，精度就会越低。随着技术的发展，处理器运算性能的提高，计算机、DSP的计算消耗的时间都非常短，由通信消耗的时间成为限制仿真步长的主要因素。为了保证实时性及更加逼近真实情况，通常半实物仿真系统中的箭载计算机与仿真计算机之间通过光纤通信来降低通信时延。但是通常情况下，存在数据通信量大，光纤反射内存网环节过多的情况。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的数据通信量大，光纤反射内存网环节过多的技术问题，提出了一种用于飞行器制导控制算法验证的半实物仿真平台，所采取的技术方案如下：

一种用于飞行器制导控制算法验证的半实物仿真平台，所述平台包括综合仿真控制计算机1、箭载计算机2、执行机构3、传感器4和其他拓扑节点模块5；所述箭载计算机2通过串口通信与所述综合仿真控制计算机1进行数据连接；所述综合仿真控制计算机1通过D/A转换卡与所述执行机构3进行数据连接；所述传感器4通过串口与所述综合仿真控制计算机1进行数据连接；所述其他拓扑节点模块5的数据交互端与所述综合仿真控制计算机1的对应端口相连。

进一步地，所述箭载计算机2是以DSP芯片为核心的数据处理系统；所述综合仿真控制计算机1采用PC机；所述DSP芯片与所述PC机之间通过串口通信进行数据传输；其中，串口通信的每个字节不单独设置校验位，而是用每组数据的最后一个字节进行校验；校验方式为：用最后一个字节代表的数字表示前面所有数据位中“1”的个数，如此设置用以尽可能的缩短数据长度。

进一步地，所述串口通信的整体数据结构为：

由PC机向DSP芯片传输数据的数据结构为：

字节1～8对应数据类型为double，所表示数据内容为位置x；

字节9～16对应数据类型为double，所表示数据内容为位置y；

字节17～24对应数据类型为double，所表示数据内容为位置z；

字节25～32对应数据类型为double，所表示数据内容为速度vx；

字节33～40对应数据类型为double，所表示数据内容为速度vy；

字节41～48对应数据类型为double，所表示数据内容为速度vz；

字节49～56对应数据类型为double，所表示数据内容为姿态角p；

字节57～64对应数据类型为double，所表示数据内容为姿态角q；