一種低成本機載武器低虛擬試驗方法
【專利摘要】一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，采用虛擬樣機作為載體進行試驗，虛擬樣機為通用工業(yè)計算機，通用工業(yè)計算機內設置有虛擬機體模型、傳感器模型及虛擬任務機，虛擬任務機將舵機信號控制指令傳遞給虛擬機體模型，虛擬機體模型綜合舵指令、溫度變化和風干擾信息，并將綜合的信息解算后產生激勵信息傳遞給傳感器模型，傳感器模型解算出傳感器信息后返回虛擬任務機，形成內部閉環(huán)仿真；虛擬樣機最終向虛擬仿真平臺輸出的信息，以響應虛擬仿真平臺產生的溫度變化和風干擾；開展虛擬試驗時將虛擬樣機加載進虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架進行對接即可完成實戰(zhàn)流程；有效降低虛擬試驗成本，縮短試驗系統(tǒng)的建設周期，改善控制系統(tǒng)試驗驗證條件，提高研制效率。
【專利說明】
一種低成本機載武器低虛擬試驗方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及虛擬試驗技術領域，尤其涉及一種低成本機載武器低虛擬試驗方法。
【背景技術】
[0002]虛擬試驗是指在計算機系統(tǒng)中采用軟件代替部分或全部硬件以建立各種虛擬的試驗環(huán)境，使所取得的試驗效果接近或等價于在真實環(huán)境中所缺的效果。通過國內外研究表明，大量的基于虛擬仿真的試驗，是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設計缺陷、改進系統(tǒng)設計的最有效的途徑。然而按照傳統(tǒng)經(jīng)驗構建一套完整的、支持型號全壽命研制的虛擬試驗環(huán)境，需具備虛擬對象模型庫建模，戰(zhàn)場環(huán)境模擬與仿真實現(xiàn)，虛擬試驗綜合虛擬靶試驗證，戰(zhàn)場毀傷效能評估等條件，投入巨大，因此并非一朝一夕即可實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0004]本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):
一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，采用虛擬樣機作為載體進行試驗，具體步驟如下:
1)根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內制定簡化版機載武器通訊協(xié)議；
2)根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內設置機載武器通用發(fā)射控制流程；
3)根據(jù)經(jīng)典模型，結合機載武器型號特征在虛擬樣機內修改已建立的高度表、導引頭及慣性導航設備的數(shù)學模型；
4)按照機載武器型號所需的制導控制要求，在虛擬樣機內建立制導控制規(guī)律模型；
5)待步驟4)中制導控制規(guī)律模型建立完畢后，在虛擬樣機內建立通用虛擬機體模型；
6)同時在通用虛擬機體模型中，編制簡化版機載武器通訊管理程序、邏輯調度程序、發(fā)射控制流程程序、仿真機程序及虛擬仿真平臺的程序；
7 )將虛擬樣機與虛擬仿真平臺對接，利用虛擬仿真平臺仿真程序對接虛擬樣機，以此將虛擬樣機加載入虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架，即可開展虛擬試驗。
[0005]在本發(fā)明中，虛擬樣機為通用工業(yè)計算機，通用工業(yè)計算機內設置有虛擬機體模型、傳感器模型及虛擬任務機，虛擬任務機將舵機信號控制指令傳遞給虛擬機體模型，虛擬機體模型綜合舵指令、溫度變化和風干擾信息，并將綜合的信息解算后產生激勵信息傳遞給傳感器模型，傳感器模型解算出傳感器信息后返回虛擬任務機，形成內部閉環(huán)仿真;虛擬樣機最終向虛擬仿真平臺輸出的信息包括機體姿態(tài)信息、機體位置信息及機體速度信息，以響應虛擬仿真平臺產生的溫度變化和風干擾;開展虛擬試驗時直接將虛擬樣機加載進虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架進行對接，虛擬樣機即可完成整個實戰(zhàn)流程，同時在實戰(zhàn)流程過程中可快速響應溫度變化和風干擾。
[0006]在本發(fā)明中，機體姿態(tài)信息包括3個姿態(tài)角與3個姿態(tài)角速率，姿態(tài)角包括航向角、俯仰角、傾斜角，姿態(tài)角速率包括航向角速率、俯仰角速率、傾斜角速率;機體位置信息包括機體即時經(jīng)度、瑋度，機體速度信息包括機體東北天速度。
[0007]有益效果:本發(fā)明簡化了發(fā)控流程、虛擬對象模型建模、機體模型，省去了戰(zhàn)場環(huán)境模擬，進而大大降低虛擬試驗成本，縮短試驗系統(tǒng)的建設周期，改善了控制系統(tǒng)試驗驗證條件，提高了研制效率；同時通過虛擬仿真平臺系統(tǒng)將虛擬部件與實物部件進行互換，從而有效考核制導控制規(guī)律設計的合理性，制導控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗干擾能力以及末制導的命中精度，改善了控制系統(tǒng)采用虛擬試驗驗證時需要建立龐大的虛擬部件庫和戰(zhàn)場環(huán)境庫的現(xiàn)狀。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的較佳實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0010]一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，如圖1所示，采用虛擬樣機作為載體進行試驗，具體步驟如下:
1)根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內制定簡化版機載武器通訊協(xié)議；
2)根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內設置機載武器通用發(fā)射控制流程；
3)根據(jù)經(jīng)典模型，結合機載武器型號特征在虛擬樣機內修改已建立的高度表、導引頭及慣性導航設備的數(shù)學模型；
4)按照機載武器型號所需的制導控制要求，在虛擬樣機內建立制導控制規(guī)律模型；
5)待步驟4)建立完畢后，在虛擬樣機內建立通用虛擬機體模型；
6)同時在通用虛擬機體模型中，編制簡化版機載武器通訊管理程序、邏輯調度程序、發(fā)射控制流程程序、仿真機程序及虛擬仿真平臺的程序；
7 )將虛擬樣機與虛擬仿真平臺對接，利用虛擬仿真平臺仿真程序對接虛擬樣機，以此將虛擬樣機加載入虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架，即可開展虛擬試驗。
[0011 ]在本實施例中，利用通用工業(yè)計算機作為虛擬樣機，虛擬樣機內設置有虛擬機體模型、傳感器模型及虛擬任務機，虛擬任務機將舵機信號控制指令傳遞給虛擬機體模型，虛擬機體模型綜合舵指令、溫度變化和風干擾信息，并將綜合的信息解算后產生激勵信息傳遞給傳感器模型，傳感器模型解算出傳感器信息后返回虛擬任務機，形成內部閉環(huán)仿真。
[0012]虛擬樣機中所有信息量都為數(shù)字量，所有解算均封裝在虛擬樣機中，運行實戰(zhàn)流程相當于全數(shù)字仿真，虛擬樣機最終向虛擬仿真平臺輸出的信息包括機體姿態(tài)信息、機體位置信息及機體速度信息，以響應虛擬仿真平臺產生的溫度變化和風干擾;開展虛擬試驗時直接將虛擬樣機加載進虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架進行對接，虛擬樣機即可完成整個實戰(zhàn)流程，同時在實戰(zhàn)流程過程中可快速響應溫度變化和風干擾。
[0013]在本實施例中，機體姿態(tài)信息包括3個姿態(tài)角與3個姿態(tài)角速率，姿態(tài)角包括航向角、俯仰角、傾斜角，姿態(tài)角速率包括航向角速率、俯仰角速率、傾斜角速率;機體位置信息包括機體即時經(jīng)度、瑋度，機體速度信息包括機體東北天速度。
[0014]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，其特征在于，采用虛擬樣機作為載體進行試驗，具體步驟如下: I)根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內制定簡化版機載武器通訊協(xié)議； 2 )根據(jù)機載武器共性在虛擬樣機內設置機載武器通用發(fā)射控制流程； 3)根據(jù)經(jīng)典模型，結合機載武器型號特征在虛擬樣機內修改已建立的高度表、導引頭及慣性導航設備的數(shù)學模型； 4)按照機載武器型號所需的制導控制要求，在虛擬樣機內建立制導控制規(guī)律模型； 5)待步驟4)中制導控制規(guī)律模型建立完畢后，在虛擬樣機內建立通用虛擬機體模型； 6)同時在通用虛擬機體模型中，編制簡化版機載武器通訊管理程序、邏輯調度程序、發(fā)射控制流程程序、仿真機程序及對接虛擬仿真平臺的程序； 7)將虛擬樣機與虛擬仿真平臺對接，利用虛擬仿真平臺仿真程序對接虛擬樣機，以此將虛擬樣機加載入虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架，即可開展虛擬試驗。2.根據(jù)權利要求1所述的一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，其特征在于，虛擬樣機為通用工業(yè)計算機，通用工業(yè)計算機內設置有虛擬機體模型、傳感器模型及虛擬任務機，虛擬任務機將舵機信號控制指令傳遞給虛擬機體模型，虛擬機體模型綜合舵指令、溫度變化和風干擾信息，并將綜合的信息解算后產生激勵信息傳遞給傳感器模型，傳感器模型解算出傳感器信息后返回虛擬任務機，形成內部閉環(huán)仿真;虛擬樣機最終向虛擬仿真平臺輸出的信息包括機體姿態(tài)信息、機體位置信息及機體速度信息，以響應虛擬仿真平臺產生的溫度變化和風干擾;開展虛擬試驗時直接將虛擬樣機加載進虛擬試驗驗證系統(tǒng)框架進行對接，虛擬樣機即可完成整個實戰(zhàn)流程，同時在實戰(zhàn)流程過程中可快速響應溫度變化和風干擾。3.根據(jù)權利要求2所述的一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，其特征在于，機體姿態(tài)信息包括3個姿態(tài)角與3個姿態(tài)角速率，姿態(tài)角包括航向角、俯仰角、傾斜角，姿態(tài)角速率包括航向角速率、俯仰角速率、傾斜角速率。4.根據(jù)權利要求2所述的一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，其特征在于，機體位置信息包括機體即時經(jīng)度、瑋度。5.根據(jù)權利要求2所述的一種低成本機載武器低虛擬試驗方法，其特征在于，機體速度信息包括機體東北天速度。
【文檔編號】G05B17/02GK105892307SQ201610424884
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】張望成, 周平平, 張俊, 廖峰, 羅海鷹, 樊金明, 潘新平, 江海雷, 蘆勤桑, 周曉波, 夏云凡, 曹澤明, 吳克松, 張洪宇, 姜芳芳
【申請人】江西洪都航空工業(yè)集團有限責任公司