基于RTX的导弹半实物仿真系统接口技术研究

在导弹控制系统设计过程中,半实物仿真发挥着越来越重要的作用。半实物仿真系统中的接口技术研究,对构建系统框架、提高仿真系统的实时性、可靠性非常重要。以典型半实物仿真系统为例,结合软硬件技术发展现状,讨论了半实物仿真系统组成、常用接口访问方案及其优缺点情况,并重点讨论了基于RTX技术实现的接口访问方案及半实物仿真软件系统,最后给出各种接口访问方案的测试结果并进行分析和比较,验证了基于RTX技术方案的优点。     

拦截大机动目标的三维制导控制一体化设计

针对大机动目标拦截过程中目标加速度未知的问题,提出一种结合有限时间收敛扩张状态观测器与自适应动态面控制的复合三维制导控制一体化设计方法。首先,建立基于弹目视线坐标系下的三维全耦合六自由度侧滑转弯导弹的制导控制一体化模型,减少了假设条件;采用动态面方法,避免传统反步法设计中的"计算膨胀"问题,引入有限时间收敛的扩张状态观测器来在线估计并补偿包括目标加速度在内的不确定性,同时结合自适应鲁棒控制策略,对新型扩张状态观测器的观测误差进行补偿,有效地提高了对大机动目标的拦截精度。基于李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。导弹六自由度全状态模型的拦截仿真证明了设计方案的有效性。     

仿真代理在导弹制导半实物仿真试验系统中的应用

针对独立运行的导弹制导半实物仿真试验系统接入联合试验系统的问题，应用了仿真代理的方法。在对原有系统控制关系进行最小化的改造前提下，通过控制接口的转换，实现了半实物仿真试验系统与其它异类异构系统之间的互联，拓展了半实物仿真试验系统的应用。     

实时弹载计算机软件动态测试平台

为实现某弹载计算机嵌入式软件的动态测试，组建了一个基于PXI的强实时软件测试平台。通过接口测试平台软件对时序的精确控制和多模块同步协调，能较真实地仿真该软件的运行环境。向测试平台注入测试用例。可以对该软件进行动态测试。测试结果表明，本测试平台具有较强的实时性，使用效果良好。     

红外寻的制导系统半实物仿真技术研究

制导系统半实物仿真试验作为制导系统设计的重要手段，愈来愈受到重视。对红外寻的导弹制导系统半实物仿真的特点和关键技术进行了讨论，并对红外旋转导弹半实物仿真的试验方法进行了研究，通过对某红外旋转导弹半实物仿真试验结果与外场打靶试验结果进行了比较后，验证了本系统的可信性和先进性。     

冲压发动机控制系统的半实物仿真试验研究

将燃油调节器、电子控制器以实物形式接入半实物仿真试验系统,将控制回路另外部分包括对象发动机和导弹的动态特性在数字仿真器上实现。数字仿真器通过输入输出接口与冲压发动机的控制器进行联接,从而搭建了冲压发动机控制系统的半实物仿真试验平台。通过一系列半实物仿真试验表明,构建的平台可以实现考核控制系统设计的目的。     

红外成像制导防空导弹半实物仿真方法研究

红外成像制导控制半实物仿真系统通过构建导弹飞行过程中红外目标场景、角运动等模拟环境,将制导控制系统实物接入仿真系统并构建实时仿真回路,对制导控制回路的性能和产品特性进行验证。针对防空导弹制导控制系统仿真,提出了一种红外成像半实物仿真方法,给出了仿真系统设计方案,构建了验证系统。试验结果表明该系统能够有效模拟红外成像制导导弹运行状态和目标环境。随着仿真系统硬件水平的不断提升,该方法能够应用于更多红外成像武器装备的试验验证中。     

小型固体火箭控制系统设计与半实物仿真验证

对小型固体火箭进行了滚转通道最优控制系统的设计,通过半实物仿真系统对其控制效果进行了验证。基于小扰动法与固化系数法,实现了对小火箭滚转通道最优控制律的设计;采用dSPACE实时仿真机,完成了小型固体火箭半实物仿真平台的搭建;在舵机无反馈装置的情况下,利用电台实现了舵机控制参数的传递,达到了控制系统闭环仿真的目的。设计的半实物仿真平台,不仅完成了对控制系统的验证,而且还具有小火箭发射过程的全程模拟能力。半实物仿真结果表明,设计的最优控制参数可满足小火箭滚转通道的稳定控制。     

基于Zynq平台的弹载计算机设计

针对现代控制系统对弹载计算机提出的新要求,设计了一种以全可编程SoC芯片Zynq为核心处理器的弹载计算机,使其在运算性能、产品功耗、设备体积等方面产生了大幅提升。利用Zynq内嵌的ARM硬核来运行自检、装订、输出检查及导航制导控制算法等功能,通过芯片集成的可编程逻辑资源实现丰富的外围接口协议并设计为自定义IP,自定义IP通过标准的AXI总线连接到处理器的ARM内核上。给出了弹载计算机的硬件系统设计及软件系统设计方案,并详细分析介绍了各个电路模块的设计思路、软件系统模块化设计思路及系统工作流程。搭建了半实物仿真验证平台,通过试验,证明了该弹载计算机设计合理,各项功能工作正常,性能满足控制系统使用要求。     

用Z-80微型计算机进行半实物仿真试验的研究

本文详细地介绍了用Z-80微型计算机对自动驾驶仪航向稳定回路,进行半实物仿真试验研究的全过程。 阐述了硬件使用,实时软件设计、接口装置及保护电路等问题。     

导弹武器系统六自由度仿真模型验证方法

为验证某导弹系统六自由度仿真模型,根据导弹武器系统输出数据的特点,讨论了适于小样本输出统计分析的Bayes法。给出了导弹系统仿真模型静、动态性能的验证方法,用Wigner-Ville分布(WVD)验证导弹系统仿真模型。根据三次实弹发射的遥外测数据完成的仿真模型验证结果表明,该导弹系统六自由度仿真模型可信。     

快速控制灵敏度和提高鲁棒性的技术途径

本文综合论述了在导弹控制工程中采用快速控制所带来的实际问题——即“Bang—Bang Control”(简称BBC)灵敏度问题,并对开环、闭环控制的BBC灵敏度进行理论分析,从而得出在导弹控制工程中,采用快速控制的同时,提高控制系统鲁棒性的几种工程技术途径。 通过某型导弹高度控制系统设计,弹道仿真计算,成功地解决了这类问题,获得良好的工程鲁棒性,为快速控制理论在导弹控制工程应用创造了条件。     

BTT导弹神经网络自适应控制器设计

在导弹系统存在非匹配不确定性的情况下 ,提出了一种基于RBF神经网络和反演控制技术的神经网络自适应导弹控制系统的设计方法。首先应用RBF神经网络在线辨识系统中存在的不确定性 ,然后利用反演控制技术设计了导弹非线性自适应控制器 ,成功的处理了非匹配不确定性 ,并应用Lyapunov稳定性理论推导出RBF神经网络权重矩阵及中心点值的调节律 ,保证了系统的稳定性。证明了系统的所有信号均有界且全局指数收敛至原点的一个邻域。最后给出的BTT导弹非线性六自由度数字仿真结果显示了该设计方法的有效性。     

提高红外仿真系统精度与可信度研究

为提高半实物仿真技术在便携式红外旋转导弹制导系统设计和研制中的应用效果。就提高红外系统仿真精度与可信度的理论与方法进行了研究。建立系统误差数学模型，分析主要误差源，并采取针对性措施。经与数字仿真和靶试结果比较，证实改进后的系统具有较高的精度和可信度，在某定型型号导弹导引头性能、制导系统关键技术研制以及故障诊断、复现中，发挥了重要作用。     

弹道导弹基于仿真的落点精度修正

介绍了利用计算机仿真技术预测、修正弹道导弹落点 ,从而提高其命中精度的原理和方法 ,给出了导弹射前初始状态的测量方法以及导弹仿真的程序模型 ,并对一枚具体的导弹作了落点的仿真预测与落点修正 ,仿真的结果与实际情况相吻合。此方法在弹道导弹的实弹演习与作战中具有十分重要的价值 ,可在相关单位广泛使用。     

一种通过DDC接口实现的实时并行仿真系统的研究与应用

介绍一种通过ＤＤＣ接，将ＶＡＸ机与ＹＨ－Ｆ１并行实时计算，它既发挥ＹＨ－Ｆ１的快速性，又利用ＶＡＸ机高精度优势，从而使复杂的战术导弹闭合回路实时仿真精度有很大提高。     

直接力与气动力复合控制系统姿态稳定问题研究

大气层内直接力与气动力复合控制导弹具有响应快速、可用过载大等优点，可以拦截高速、高机动性目标。研究制导末端轨控直接力与气动力复合系统姿态稳定问题。首先分析了复合系统的特点和控制问题，建立了控制模型。然后应用扩张状态观测器观测对象模型内扰和外扰的实时作用量，进行反馈补偿，实现了动态线性化。最后设计了非平滑反馈控制律，从而实现了复合系统的姿态控制设计。仿真结果表明，系统具有良好的动态性能和稳态性能，控制器具有很强的鲁棒性。     

超大前斜视空空弹载SAR成像实现方法研究

探讨了将合成孔径雷达成像技术应用于空空导弹制导的可行性。在理论分析的基础上，空空弹载SAR优选burst工作模式，在合理简化空间几何模型的基础上，推导了基于相对运动速度的斜视等效距离模型表达式，给出了带有三次相位误差修正的ECS成像算法，基于多普勒方程和空间几何模型推导了图像几何校正的公式，最后通过计算机仿真给出了前斜视角为15．01度的观组毫米波成像结果及点目标图像质量评估结果，验证了工作模式选择的正确性和成像算法的有效性。     

超音速反舰导弹人在回路的电视末制导系统仿真分析研究

基于操控员和超音速反舰导弹随机鲁棒自动驾驶仪数学模型,建立反舰导弹人在回路的电视末制导仿真分析系统,并对某型超音速反舰导弹电视末制导系统进行了仿真分析研究,给出在反舰导弹导引回路中人对制导精度起主要影响作用的分析结果。     

防空导弹控制系统分析

基于弹体动力学,讨论了防空导弹运动的可控性及其条件。采用以速率陀螺为敏感元件与伺服系统构成的速率反馈回路,以及为适应静不稳定弹体的气动特性引入的具复合反馈的稳定回路,以使弹体的跟踪过程有较佳的动态响应,并分析了两种回路的特性。讨论了导弹非中立稳定、中立稳定等状态的控制,以及控制系统的响应。研究表明：具复合稳定回路控制系统的弹体运动稳定和指令控制的鲁棒性较优。