[发明专利]一种高超声速试飞器助推段控制系统仿真平台

权利要求书

1.一种高超声速试飞器助推段控制系统仿真平台，其特征在于，所述仿真平台包括参数设置子系统.、轨迹优化子系统、制导解算子系统、姿态控制子系统、动力学运动学模型子系统以及导航解算子系统。

2.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述参数设置子系统包括：仿真参数设置模块、动力学运动学参数设置模块、动力参数设置模块、气动设置模块以及偏差设置模块；所述仿真参数设置模块为系统初始化设置，所述动力参数设置模块、气动设置模块以及偏差设置模块与所述制导解算子系统、姿态控制子系统和动力学运动学模型子系统连接，所述动力学运动学参数设置模块与所述动力学运动学模型子系统连接。

所述仿真参数设置模块，用于设置仿真时间、积分步长、仿真试验次数；

所述动力学运动学模型参数设置模块，用于设置组合体质心初始位置、初始速度、初始姿态角、初始姿态角速度；

所述动力参数设置模块，用于设置火箭发动机个数、安装位置、偏心角度及推力大小；

所述气动参数设置模块，用于设置组合体的特征面积、特征长度和升力系数、阻力系数、侧向力系数、俯仰力矩系数、偏航力矩系数、滚转力矩系数、风场参数及舵偏效率；

所述参数偏差设置模块，用于确定各参数拉偏范围和发生概率。

3.根据权利要求2所述的仿真平台，其特征在于，所述动力学运动学模型参数设置模块、所述动力参数设置模块、所述气动参数设置模块、所述参数偏差设置模块与所述制导解算子系统、所述姿态控制子系统、所述动力学运动学模型子系统相连；所述仿真参数设置模块为系统初始化设置，所述动力参数设置模块、气动设置模块以及偏差设置模块与所述制导解算子系统、姿态控制子系统和动力学运动学模型子系统连接，所述动力学运动学参数设置模块与所述动力学运动学模型子系统连接。

4.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述轨迹优化子系统与所述制导解算子系统相连，所述轨迹优化子系统用于通过弹道优化为所述制导解算子系统提供轨迹。

5.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述制导解算子系统与所述姿态控制系统相连，所述制导解算子系统用于根据所述轨迹以及所述参数设置数据解算出外环慢回路舵控制量，并将其传输到姿态控制子系统。

6.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述姿态控制子系统与所述动力学运动学模型子系统相连，所述姿态控制子系统用于将所述制导解算子系统的外环慢回路舵控制量以及述姿态控制子系统根据所述参数设置数据解算出的内环快回路控制量输入到所述动力学运动学模型子系统中，实现组合体飞行器主动段飞行过程的积分解算。

7.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述导航解算子系统与所述动力学运动学模型子系统相连，所述导航解算子系统用于接收所述动力学运动学模型子系统获得的飞行参数。

8.根据权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述制导解算子系统与所述导航解算子系统相连，所述制导解算子系统用于接收所述导航解算子系统传输来的飞行参数，以进行下一时刻的仿真。

9.一种高超声速试飞器助推段控制系统仿真方法，其特征在于，步骤如下：

S1：所述轨迹优化子系统通过弹道优化为所述制导解算子系统提供飞行轨迹；

S2：所述参数设置子系统为制导解算子系统、所述控制子系统以及所述动力学运动学模型子系统提供数据；

S3：所述制导解算子系统用于根据飞行轨迹以及参数数据解算出外环慢回路舵控制量，并将其传输到所述姿态控制系统；

S4：所述姿态控制系统将所述制导解算子系统的外环慢回路舵控制量以及所述姿态控制子系统

根据所述参数数据解算出的内环快回路控制量输入到所述动力学运动学模型子系统中；

S5：所述动力学运动学模型子系统对飞行参数进行积分解算；

S6：将所述动力学运动学模型子系统解算出的飞行参数输入到所述导航解算子系统中，以模拟实际飞行中的飞行参数；

S7：所述导航解算子系统将所述飞行参数传输到所述制导解算子系统中，以实现下一时刻的仿真，实现真个仿真系统的闭环。