[发明专利]一种临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置

说明书

本申请公开了一种临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置，包括:承载机构、驱动机构地面与导航系统传递对准机构。承载机构用于承载待测试飞行器的机载导航系统相关的各器件；驱动机构与承载机构柔性连接，驱动机构用于驱动承载机构执行目标动作，目标动作包括临近空间飞行器垂直投放发射时从地面到临近空间投放前的过程中飞行器产生的随机动作中的至少一种。本申请提供的临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置能够通过物理升高/降低、数据链通信闭环、摆动和旋转的主动控制模拟飞行器产生的随机动作，或者能够模拟机载导航系统在从地面到临近空间投放前的使用全过程，获取导航系统的精度底线数据，测试相应导航算法和飞行试验流程设计。

技术领域

本申请涉及飞行器发射技术领域，特别是涉及一种临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置。

背景技术

飞行器（flight vehicle）是在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械。飞行器靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力发射升空飞行。

目前，发射飞行器的方式主要包括火箭助推发射和浮空器挂载投放发射两种方式，浮空器挂载投放发射为浮空器在临近空间通过垂直投放的方式发射飞行器，飞行器头朝下垂直装载在固接支架中，通过重力从稀薄的临近空间掉落并加速，随后完成各种机动动作或者通过启动动力系统实现临近空间投放发射的效果。

浮空器挂载投放发射包括很多优点，但是由于飞行器与浮空器之间只能使用柔性连接，因此飞行器与浮空器连接后会处于可晃动和自由旋转的条件。另外，由于飞行器与浮空器地面连接、准备、上升到达高空后，耗时都在数个小时以上，因此将带来了新的问题，例如，飞行器机载导航系统漂移积累时间很长，可能导致导航漂移积累过大，影响飞行；卫星定位遮挡。飞行器与浮空器连接存在一个吊舱，吊舱上放置有供电设备、控制设备，以方便控制投放飞行器，该控制平台处于飞行器的上方，对飞行器卫星定位效果可能有遮挡影响；垂直吊装的飞行器，其机载的卫星接收设备容易收星少。由于飞行器垂直吊装，位于飞行器的机背上的卫星导航接收天线只能看到水平条件下不到一半的卫星，所以容易丢星，影响导航精度。

为了验证上述问题对飞行器导航精度的影响，有必要在地面模拟的环境中进行模拟试验，通过模拟试验获得数据对机载导航系统的结构以及导航算法等进行优化，或者对优化后的结构以及算法进行验证。因此，如何提供一种临近空间垂直投放发射机载导航系统测试用地面试验设备，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置。

本申请提供了如下方案：

一种临近空间垂直投放发射机载导航系统地面试验装置，包括：

承载机构，用于承载待测试飞行器的机载导航系统相关的各器件；

驱动机构，所述驱动机构与所述承载机构柔性连接，所述驱动机构用于驱动所述承载机构执行目标动作，所述目标动作包括临近空间飞行器垂直投放发射时从地面到临近空间投放前的过程中飞行器产生的随机动作中的至少一种；

地面导航系统传递对准机构，其中包括机载导航系统地面工装以及地面数据分析机构，所述机载导航系统地面工装用于在测试完成后，对所述机载导航系统产生的数据进行读取，所述地面数据分析机构用于对所读取到的数据进行分析，产生对应的测试结果。

优选地：所述承载机构至少包括飞行器模拟舱，所述机载导航系统包括导航敏感器件，所述导航敏感器件通过吊绳吊装于所述飞行器模拟舱的内部。

优选地：所述导航敏感器件包括陀螺仪以及加速度计，所述陀螺仪以及所述加速度计均相对工作安装面旋转90°后与所述飞行器模拟舱的内部的吊绳相连。

优选地：所述导航敏感器件为已完成导航初始化对准的导航敏感器件。