一种低成本机载武器低虚拟试验方法
【专利摘要】一种低成本机载武器低虚拟试验方法，采用虚拟样机作为载体进行试验，虚拟样机为通用工业计算机，通用工业计算机内设置有虚拟机体模型、传感器模型及虚拟任务机，虚拟任务机将舵机信号控制指令传递给虚拟机体模型，虚拟机体模型综合舵指令、温度变化和风干扰信息，并将综合的信息解算后产生激励信息传递给传感器模型，传感器模型解算出传感器信息后返回虚拟任务机，形成内部闭环仿真；虚拟样机最终向虚拟仿真平台输出的信息，以响应虚拟仿真平台产生的温度变化和风干扰；开展虚拟试验时将虚拟样机加载进虚拟试验验证系统框架进行对接即可完成实战流程；有效降低虚拟试验成本，缩短试验系统的建设周期，改善控制系统试验验证条件，提高研制效率。
【专利说明】
一种低成本机载武器低虚拟试验方法
技术领域
[0001]本发明涉及虚拟试验技术领域，尤其涉及一种低成本机载武器低虚拟试验方法。
【背景技术】
[0002]虚拟试验是指在计算机系统中采用软件代替部分或全部硬件以建立各种虚拟的试验环境，使所取得的试验效果接近或等价于在真实环境中所缺的效果。通过国内外研究表明，大量的基于虚拟仿真的试验，是发现系统设计缺陷、改进系统设计的最有效的途径。然而按照传统经验构建一套完整的、支持型号全寿命研制的虚拟试验环境，需具备虚拟对象模型库建模，战场环境模拟与仿真实现，虚拟试验综合虚拟靶试验证，战场毁伤效能评估等条件，投入巨大，因此并非一朝一夕即可实现。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种低成本机载武器低虚拟试验方法，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种低成本机载武器低虚拟试验方法，采用虚拟样机作为载体进行试验，具体步骤如下:
1)根据机载武器共性在虚拟样机内制定简化版机载武器通讯协议；
2)根据机载武器共性在虚拟样机内设置机载武器通用发射控制流程；
3)根据经典模型，结合机载武器型号特征在虚拟样机内修改已建立的高度表、导引头及惯性导航设备的数学模型；
4)按照机载武器型号所需的制导控制要求，在虚拟样机内建立制导控制规律模型；
5)待步骤4)中制导控制规律模型建立完毕后，在虚拟样机内建立通用虚拟机体模型；
6)同时在通用虚拟机体模型中，编制简化版机载武器通讯管理程序、逻辑调度程序、发射控制流程程序、仿真机程序及虚拟仿真平台的程序；
7 )将虚拟样机与虚拟仿真平台对接，利用虚拟仿真平台仿真程序对接虚拟样机，以此将虚拟样机加载入虚拟试验验证系统框架，即可开展虚拟试验。
[0005]在本发明中，虚拟样机为通用工业计算机，通用工业计算机内设置有虚拟机体模型、传感器模型及虚拟任务机，虚拟任务机将舵机信号控制指令传递给虚拟机体模型，虚拟机体模型综合舵指令、温度变化和风干扰信息，并将综合的信息解算后产生激励信息传递给传感器模型，传感器模型解算出传感器信息后返回虚拟任务机，形成内部闭环仿真;虚拟样机最终向虚拟仿真平台输出的信息包括机体姿态信息、机体位置信息及机体速度信息，以响应虚拟仿真平台产生的温度变化和风干扰;开展虚拟试验时直接将虚拟样机加载进虚拟试验验证系统框架进行对接，虚拟样机即可完成整个实战流程，同时在实战流程过程中可快速响应温度变化和风干扰。
[0006]在本发明中，机体姿态信息包括3个姿态角与3个姿态角速率，姿态角包括航向角、俯仰角、倾斜角，姿态角速率包括航向角速率、俯仰角速率、倾斜角速率;机体位置信息包括机体即时经度、玮度，机体速度信息包括机体东北天速度。
[0007]有益效果:本发明简化了发控流程、虚拟对象模型建模、机体模型，省去了战场环境模拟，进而大大降低虚拟试验成本，缩短试验系统的建设周期，改善了控制系统试验验证条件，提高了研制效率；同时通过虚拟仿真平台系统将虚拟部件与实物部件进行互换，从而有效考核制导控制规律设计的合理性，制导控制系统的稳定性、抗干扰能力以及末制导的命中精度，改善了控制系统采用虚拟试验验证时需要建立庞大的虚拟部件库和战场环境库的现状。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的较佳实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0009]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0010]一种低成本机载武器低虚拟试验方法，如图1所示，采用虚拟样机作为载体进行试验，具体步骤如下:
1)根据机载武器共性在虚拟样机内制定简化版机载武器通讯协议；
2)根据机载武器共性在虚拟样机内设置机载武器通用发射控制流程；
3)根据经典模型，结合机载武器型号特征在虚拟样机内修改已建立的高度表、导引头及惯性导航设备的数学模型；
4)按照机载武器型号所需的制导控制要求，在虚拟样机内建立制导控制规律模型；
5)待步骤4)建立完毕后，在虚拟样机内建立通用虚拟机体模型；
6)同时在通用虚拟机体模型中，编制简化版机载武器通讯管理程序、逻辑调度程序、发射控制流程程序、仿真机程序及虚拟仿真平台的程序；
7 )将虚拟样机与虚拟仿真平台对接，利用虚拟仿真平台仿真程序对接虚拟样机，以此将虚拟样机加载入虚拟试验验证系统框架，即可开展虚拟试验。
[0011 ]在本实施例中，利用通用工业计算机作为虚拟样机，虚拟样机内设置有虚拟机体模型、传感器模型及虚拟任务机，虚拟任务机将舵机信号控制指令传递给虚拟机体模型，虚拟机体模型综合舵指令、温度变化和风干扰信息，并将综合的信息解算后产生激励信息传递给传感器模型，传感器模型解算出传感器信息后返回虚拟任务机，形成内部闭环仿真。
[0012]虚拟样机中所有信息量都为数字量，所有解算均封装在虚拟样机中，运行实战流程相当于全数字仿真，虚拟样机最终向虚拟仿真平台输出的信息包括机体姿态信息、机体位置信息及机体速度信息，以响应虚拟仿真平台产生的温度变化和风干扰;开展虚拟试验时直接将虚拟样机加载进虚拟试验验证系统框架进行对接，虚拟样机即可完成整个实战流程，同时在实战流程过程中可快速响应温度变化和风干扰。
[0013]在本实施例中，机体姿态信息包括3个姿态角与3个姿态角速率，姿态角包括航向角、俯仰角、倾斜角，姿态角速率包括航向角速率、俯仰角速率、倾斜角速率;机体位置信息包括机体即时经度、玮度，机体速度信息包括机体东北天速度。
[0014]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种低成本机载武器低虚拟试验方法，其特征在于，采用虚拟样机作为载体进行试验，具体步骤如下: I)根据机载武器共性在虚拟样机内制定简化版机载武器通讯协议； 2 )根据机载武器共性在虚拟样机内设置机载武器通用发射控制流程； 3)根据经典模型，结合机载武器型号特征在虚拟样机内修改已建立的高度表、导引头及惯性导航设备的数学模型； 4)按照机载武器型号所需的制导控制要求，在虚拟样机内建立制导控制规律模型； 5)待步骤4)中制导控制规律模型建立完毕后，在虚拟样机内建立通用虚拟机体模型； 6)同时在通用虚拟机体模型中，编制简化版机载武器通讯管理程序、逻辑调度程序、发射控制流程程序、仿真机程序及对接虚拟仿真平台的程序； 7)将虚拟样机与虚拟仿真平台对接，利用虚拟仿真平台仿真程序对接虚拟样机，以此将虚拟样机加载入虚拟试验验证系统框架，即可开展虚拟试验。2.根据权利要求1所述的一种低成本机载武器低虚拟试验方法，其特征在于，虚拟样机为通用工业计算机，通用工业计算机内设置有虚拟机体模型、传感器模型及虚拟任务机，虚拟任务机将舵机信号控制指令传递给虚拟机体模型，虚拟机体模型综合舵指令、温度变化和风干扰信息，并将综合的信息解算后产生激励信息传递给传感器模型，传感器模型解算出传感器信息后返回虚拟任务机，形成内部闭环仿真;虚拟样机最终向虚拟仿真平台输出的信息包括机体姿态信息、机体位置信息及机体速度信息，以响应虚拟仿真平台产生的温度变化和风干扰;开展虚拟试验时直接将虚拟样机加载进虚拟试验验证系统框架进行对接，虚拟样机即可完成整个实战流程，同时在实战流程过程中可快速响应温度变化和风干扰。3.根据权利要求2所述的一种低成本机载武器低虚拟试验方法，其特征在于，机体姿态信息包括3个姿态角与3个姿态角速率，姿态角包括航向角、俯仰角、倾斜角，姿态角速率包括航向角速率、俯仰角速率、倾斜角速率。4.根据权利要求2所述的一种低成本机载武器低虚拟试验方法，其特征在于，机体位置信息包括机体即时经度、玮度。5.根据权利要求2所述的一种低成本机载武器低虚拟试验方法，其特征在于，机体速度信息包括机体东北天速度。
【文档编号】G05B17/02GK105892307SQ201610424884
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】张望成, 周平平, 张俊, 廖峰, 罗海鹰, 樊金明, 潘新平, 江海雷, 芦勤桑, 周晓波, 夏云凡, 曹泽明, 吴克松, 张洪宇, 姜芳芳
【申请人】江西洪都航空工业集团有限责任公司