CN110456663A - 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法 - Google Patents

基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110456663A
CN110456663A CN201910765344.4A CN201910765344A CN110456663A CN 110456663 A CN110456663 A CN 110456663A CN 201910765344 A CN201910765344 A CN 201910765344A CN 110456663 A CN110456663 A CN 110456663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dynamics
movement mechanism
sensor
magnetic
crosswind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910765344.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110456663B (zh
Inventor
夏红伟
刘超越
安昊
李莉
马广程
王常虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201910765344.4A priority Critical patent/CN110456663B/zh
Publication of CN110456663A publication Critical patent/CN110456663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110456663B publication Critical patent/CN110456663B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/005—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法，属于飞行器地面仿真技术领域。本发明中动力学与运动学仿真机通过光纤网络接收仿真上位机给出的条件和指令后计算数据，将轨道位置信息传输给三维平动运动机构、磁场产生装置、星图模拟装置、侧风模拟装置，将姿态信息传输给三维转动运动机构、无磁三轴转台，后者经计算后产生相应的运动位移、磁场强度、星图、不同大小侧风以及转动角度；惯性组合和星敏感器以及磁探测传感器将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机，侧风传感器和位姿传感器将测得的信息还反馈给控制器，形成大闭环。本发明将多种传感器融合进行地面仿真，适用于各种飞行器模拟测试。

Description

基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法
技术领域
本发明涉及一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法，属于飞行器地面仿真技术领域。
背景技术
以飞机、导弹、卫星为代表的飞行器由于其特殊的运行环境，通过样机实际飞行试验进行***运行控制的调试优化成本高、周期长，甚至难以实现，因此必须开发相对容易实施的低成本高精度地面仿真***来完成相关技术的测试、分析与验证。
厉明等发表的《基于快速仿真原型的飞行器半物理仿真***》(光学精密工程，2008年10月，页码1949-1955)设计了基于快速仿真原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真***，由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分***组成,通过光纤反射内存网络高速互连，仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性，其给出的仿真***将舵机和实时控制器加入闭环，通过转台实现运动学模拟，提高了仿真的效能，但还不能将磁场信息、星敏等敏感器的信息等融入到仿真闭环中，其效能仍具有一定的局限性；
王激扬等在《无人飞行器的多源信息融合技术发展综述》(战术导弹技术，2019年4月，页码106-112)中针对新的作战需求和目标特性赋予了无人飞行器多源信息融合技术新的挑战,开展了无人飞行器多源信息融合技术和典型应用两个方向的研究,全面地总结了近几年无人飞行器的多源信息融合技术的发展概况,整理了信息融合技术中的数据预处理、态势估计、属性融合、态势感知的几种典型算法的研究进展，其分析总结了近几年无人飞行器的多源信息融合技术的发展概况，但不涉及物理仿真技术，没有给出相关的仿真验证方法。
中国发明专利号CN201811508272.7名称为“一种基于多源信息融合的农机轨迹跟踪、避障***及方法”的专利公开了一种基于多源信息融合的农机轨迹跟踪、避障***及方法，包括用户交互模块、环境感知模块、多源信息融合模块、路径规划决策模块和执行模块，用户交互模块由用户选择关键点，生成全局规划的参考路径，同时实时显示农机状态；环境感知模块实时采集当前路况、环境数据以及车辆位姿信息；多源信息融合模块将环境感知模块采集到的不同传感器且在同一环境内的信息去除噪声，进行融合处理；路径规划决策模块将得到的融合过的环境信息与参考路径信息对比，决策出当前适宜的转角速度控制量；执行模块与路径规划决策模块相连通，控制农机完成跟踪任务；本发明克服了现有路径跟踪方法精度不高且遇到障碍物无法绕行的缺点。
申请号为CN201810427354.2的发明专利“基于多源信息融合的降雨量估算方法”公开了一种基于多源信息融合的降雨量估算方法，包括：将研究区域内的地面站观测降雨数据和研究区域多源卫星降雨量数据体相结合，构成研究区域多源数据集；建立基于动态贝叶斯理论的研究区域的贝叶斯降雨预测模型；利用最大熵方法求取贝叶斯降雨预测模型的非线性最优解，进而确定各个卫星数据源的最佳权重和不确定性信息；基于卫星数据源的最佳权重和不确定性，生成研究区域内应用多源信息融合降雨量的估算结果。
但是专利“一种基于多源信息融合的农机轨迹跟踪、避障***及方法”和“基于多源信息融合的降雨量估算方法”给出的方法不适用于飞行器的情况。因此本发明给出一种能够覆盖惯性组合、磁场、星敏、风速等信息的多源信息融合飞行器巡航仿真装置及方法，原理简单，并且工程实现性强。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在不能将磁场信息、星敏等敏感器的信息等融入到仿真闭环中，效能具有局限性；并且不涉及物理仿真技术，没有给出相关的仿真验证方法，除此之外还不适用于飞行器的问题，进而提供一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，包括：三维平动运动机构、三维转动运动机构、惯性组合、动力学与运动学仿真机、控制器、磁屏蔽室、无磁三轴转台、磁探测传感器、磁场产生装置、星敏感器、星图模拟装置、桁架、气浮球轴承、气浮球、侧风传感器、位姿传感器、侧风模拟装置和仿真上位机；
其中，仿真上位机、动力学与运动学仿真机和控制器通过光纤网络相连，三维转动运动机构安装在三维平动运动机构上，所述三维转动运动机构上安装惯性组合，三维平动运动机构和三维转动运动机构接收动力学与运动学仿真机给出的运动指令，带动惯性组合在空间中运行，惯性组合将测量的数据传输给动力学与运动学仿真机和控制器实现闭环；
无磁三轴转台安装在磁屏蔽室内，磁探测传感器安装在无磁三轴转台的内环轴的承载盘上，磁场产生装置安装在磁屏蔽室内，磁场产生装置接收动力学与运动学仿真机给出的当前飞行器所处位置的磁场信息，磁探测传感器可以将该信息反馈给动力学与运动学仿真机和控制器形成闭环；
星敏感器安装在三维转动运动机构的承载盘上，和星图模拟装置面对面安装，星图模拟装置接收动力学与运动学仿真机给出的当前飞行器所处位置信息并产生相应的星图，星敏感器根据星图将测得的位置姿态信息反馈给动力学与运动学仿真机和控制器形成闭环；
安装在地基上的桁架上吊挂一套气浮球轴承，气浮球倒装在气浮球轴承中，气浮球的下端挂装侧风传感器和位姿传感器，侧风模拟装置接收动力学与运动学仿真机给出的侧风信息，侧风传感器和位姿传感器将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机和控制器形成闭环。
所述三维平动运动机构由X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构组成，三维转动运动机构整体安装在三维平动运动机构的Z向运动机构的承载盘上。
所述三维转动运动机构为一个三轴转台，由内环轴、中环轴和外环轴组成，内环轴上安装飞行器的惯性组合。
所述磁屏蔽室用于将空间磁场屏蔽。
所述磁场产生装置基于三轴亥姆霍兹线圈及相应的程控恒流源构建，能够在局部空间内产生指定的磁场。
一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：仿真上位机、动力学与运动学仿真机和控制器通过光纤网络相连，动力学与运动学仿真机接收仿真上位机给出的初始条件和开始仿真的指令后计算相关数据，
步骤二：动力学与运动学仿真机将轨道位置信息传输给三维平动运动机构、磁场产生装置、星图模拟装置和侧风模拟装置，将姿态信息传输给三维转动运动机构和无磁三轴转台，后者根据位置经计算后产生相应的运动位移、磁场强度、星图、不同大小的侧风以及转动角度；
步骤三：安装在三维转动运动机构承载盘上的惯性组合和星敏感器将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机，安装在无磁三轴转台内环承载盘上的磁探测传感器将测得的磁信息反馈给动力学与运动学仿真机，安装在气浮球挂杆上的侧风传感器和位姿传感器将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机和控制器，从而形成整个***的大闭环。
本发明的有益效果为：
本发明可以将多种传感器融合测量进行地面仿真验证，适用于各种飞行器的导航制导与控制技术的模拟测试。
本发明给出一种能够覆盖惯性组合、磁场、星敏、风速等信息的多源信息融合飞行器巡航仿真装置及方法，原理简单，工程实现性强。
附图说明
图1为本发明基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置的结构示意图。
图中的附图标记，1为三维平动运动机构，2为三维转动运动机构，3为惯性组合，4为动力学与运动学仿真机，5为控制器，6为磁屏蔽室，7为无磁三轴转台，8为磁探测传感器，9为磁场产生装置，10为星敏感器，11为星图模拟装置，12为桁架，13为气浮球轴承，14为气浮球，15为侧风传感器，16为位姿传感器，17为侧风模拟装置，18为仿真上位机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实施例所涉及的一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，包括：三维平动运动机构1、三维转动运动机构2、惯性组合3、动力学与运动学仿真机4、控制器5、磁屏蔽室6、无磁三轴转台7、磁探测传感器8、磁场产生装置9、星敏感器10、星图模拟装置11、桁架12、气浮球轴承13、气浮球14、侧风传感器15、位姿传感器16、侧风模拟装置17和仿真上位机18；
其中，仿真上位机18、动力学与运动学仿真机4和控制器5通过光纤网络相连，三维转动运动机构2安装在三维平动运动机构1上，所述三维转动运动机构2上安装惯性组合3，三维平动运动机构1和三维转动运动机构2接收动力学与运动学仿真机4给出的运动指令，带动惯性组合3在空间中运行，惯性组合3将测量的数据传输给动力学与运动学仿真机4和控制器5实现闭环；
无磁三轴转台7安装在磁屏蔽室6内，磁探测传感器8安装在无磁三轴转台7的内环轴的承载盘上，磁场产生装置9安装在磁屏蔽室6内，磁场产生装置9接收动力学与运动学仿真机4给出的当前飞行器所处位置的磁场信息，磁探测传感器8可以将该信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环；
星敏感器10安装在三维转动运动机构2的承载盘上，和星图模拟装置11面对面安装，星图模拟装置11接收动力学与运动学仿真机4给出的当前飞行器所处位置信息并产生相应的星图，星敏感器10根据星图将测得的位置姿态信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环；
安装在地基上的桁架12上吊挂一套气浮球轴承13，气浮球14倒装在气浮球轴承13中，气浮球14的下端挂装侧风传感器15和位姿传感器16，侧风模拟装置17接收动力学与运动学仿真机4给出的侧风信息，侧风传感器15和位姿传感器16将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环。
所述三维平动运动机构1由X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构组成，三维转动运动机构2整体安装在三维平动运动机构1的Z向运动机构的承载盘上。
所述三维转动运动机构2为一个三轴转台，由内环轴、中环轴和外环轴组成，内环轴上安装飞行器的惯性组合3。
所述磁屏蔽室6用于将空间磁场屏蔽。
所述磁场产生装置9基于三轴亥姆霍兹线圈及相应的程控恒流源构建，能够在局部空间内产生指定的磁场。
一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：仿真上位机18、动力学与运动学仿真机4和控制器5通过光纤网络相连，动力学与运动学仿真机4接收仿真上位机18给出的初始条件和开始仿真的指令后计算相关数据，
步骤二：动力学与运动学仿真机4将轨道位置信息传输给三维平动运动机构1、磁场产生装置9、星图模拟装置11和侧风模拟装置17，将姿态信息传输给三维转动运动机构2和无磁三轴转台7，后者根据位置经计算后产生相应的运动位移、磁场强度、星图、不同大小的侧风以及转动角度；
步骤三：安装在三维转动运动机构2承载盘上的惯性组合3和星敏感器10将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4，安装在无磁三轴转台7内环承载盘上的磁探测传感器8将测得的磁信息反馈给动力学与运动学仿真机4，安装在气浮球14挂杆上的侧风传感器15和位姿传感器16将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5，从而形成整个***的大闭环。
实施例1
如图1所示，三维平动运动机构1由X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构组成，三维转动运动机构2整体安装在三维平动运动机构1的Z向运动机构的承载盘上，三维转动运动机构2由一个三轴转台实现，由内环轴、中环轴和外环轴组成，内环轴上安装飞行器的惯性组合3，三维平动运动机构1和三维转动运动机构2接收动力学与运动学仿真机4给出的运动指令，带动惯性组合3在空间中运行，惯性组合3将测量的数据传输给动力学与运动学仿真机4和控制器5实现闭环。
磁屏蔽室6用于将空间磁场屏蔽，无磁三轴转台7安装在磁屏蔽室6内，磁探测传感器8安装在该无磁三轴转台7的内环轴的承载盘上，磁场产生装置9基于三轴亥姆霍兹线圈及相应的程控恒流源构建，能够在局部空间内产生指定的磁场。磁场产生装置9接收动力学与运动学仿真机4给出的当前飞行器所处位置的磁场信息即当前姿轨信息，磁探测传感器8可以将该信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环。
星敏感器10安装在三维转动运动机构2的承载盘上，和星图模拟装置11面对面安装，星图模拟装置11接收动力学与运动学仿真机4给出的控制指令即当前飞行器所处位置信息并产生相应的星图，星敏感器10根据星图将测得的位置姿态信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环。
安装在地基上的桁架12上吊挂一套气浮球轴承13，气浮球14倒装在气浮球轴承13中，气浮球14的下端挂装侧风传感器15和位姿传感器16，侧风模拟装置17接收动力学与运动学仿真机4给出的侧风信息，侧风传感器15和位姿传感器16将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5形成闭环。
实施例过程如下：仿真上位机18、动力学与运动学仿真机4和控制器5通过光纤网络相连，动力学与运动学仿真机4接收仿真上位机18给出的初始条件和开始仿真的指令后计算相关数据，并将轨道位置信息传输给三维平动运动机构1、磁场产生装置9、星图模拟装置11、侧风模拟装置17，将姿态信息传输给三维转动运动机构2、无磁三轴转台7，后者根据位置经计算后产生相应的运动位移、磁场强度、星图、不同大小的侧风、以及转动角度；安装在三维转动运动机构2承载盘上的惯性组合3和星敏感器10将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4，安装在无磁三轴转台7内环承载盘上的磁探测传感器8将测得的磁信息反馈给动力学与运动学仿真机4，安装在气浮球14挂杆上的侧风传感器15和位姿传感器16将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机4和控制器5，从而形成整个***的大闭环。
该装置可以将多种传感器融合测量并能够覆盖惯性组合、磁场、星敏、风速等信息进行地面仿真验证，可以通过该装置发现方案设计中的问题，还能对算法性能进行分析、验证，原理简单，工程实现性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，包括：三维平动运动机构(1)、三维转动运动机构(2)、惯性组合(3)、动力学与运动学仿真机(4)、控制器(5)、磁屏蔽室(6)、无磁三轴转台(7)、磁探测传感器(8)、磁场产生装置(9)、星敏感器(10)、星图模拟装置(11)、桁架(12)、气浮球轴承(13)、气浮球(14)、侧风传感器(15)、位姿传感器(16)、侧风模拟装置(17)和仿真上位机(18)；
其中，仿真上位机(18)、动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)通过光纤网络相连，三维转动运动机构(2)安装在三维平动运动机构(1)上，所述三维转动运动机构(2)上安装惯性组合(3)，三维平动运动机构(1)和三维转动运动机构(2)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的运动指令，带动惯性组合(3)在空间中运行，惯性组合(3)将测量的数据传输给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)实现闭环；
无磁三轴转台(7)安装在磁屏蔽室(6)内，磁探测传感器(8)安装在无磁三轴转台(7)的内环轴的承载盘上，磁场产生装置(9)安装在磁屏蔽室(6)内，磁场产生装置(9)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的当前飞行器所处位置的磁场信息，磁探测传感器(8)可以将该信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环；
星敏感器(10)安装在三维转动运动机构(2)的承载盘上，和星图模拟装置(11)面对面安装，星图模拟装置(11)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的当前飞行器所处位置信息并产生相应的星图，星敏感器(10)根据星图将测得的位置姿态信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环；
安装在地基上的桁架(12)上吊挂一套气浮球轴承(13)，气浮球(14)倒装在气浮球轴承(13)中，气浮球(14)的下端挂装侧风传感器(15)和位姿传感器(16)，侧风模拟装置(17)接收动力学与运动学仿真机(4)给出的侧风信息，侧风传感器(15)和位姿传感器(16)将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)形成闭环。
2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，所述三维平动运动机构(1)由X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构组成，三维转动运动机构(2)整体安装在三维平动运动机构(1)的Z向运动机构的承载盘上。
3.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，所述三维转动运动机构(2)为一个三轴转台，由内环轴、中环轴和外环轴组成，内环轴上安装飞行器的惯性组合(3)。
4.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，所述磁屏蔽室(6)用于将空间磁场屏蔽。
5.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置，其特征在于，所述磁场产生装置(9)基于三轴亥姆霍兹线圈及相应的程控恒流源构建，能够在局部空间内产生指定的磁场。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：仿真上位机(18)、动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)通过光纤网络相连，动力学与运动学仿真机(4)接收仿真上位机(18)给出的初始条件和开始仿真的指令后计算相关数据；
步骤二：动力学与运动学仿真机(4)将轨道位置信息传输给三维平动运动机构(1)、磁场产生装置(9)、星图模拟装置(11)和侧风模拟装置(17)，将姿态信息传输给三维转动运动机构(2)和无磁三轴转台(7)，后者根据位置经计算后产生相应的运动位移、磁场强度、星图、不同大小的侧风以及转动角度；
步骤三：安装在三维转动运动机构(2)承载盘上的惯性组合(3)和星敏感器(10)将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)，安装在无磁三轴转台(7)内环承载盘上的磁探测传感器(8)将测得的磁信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)，安装在气浮球(14)挂杆上的侧风传感器(15)和位姿传感器(16)将测得的信息反馈给动力学与运动学仿真机(4)和控制器(5)，从而形成整个***的大闭环。
CN201910765344.4A 2019-08-19 2019-08-19 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法 Active CN110456663B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910765344.4A CN110456663B (zh) 2019-08-19 2019-08-19 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910765344.4A CN110456663B (zh) 2019-08-19 2019-08-19 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110456663A true CN110456663A (zh) 2019-11-15
CN110456663B CN110456663B (zh) 2023-01-06

Family

ID=68487728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910765344.4A Active CN110456663B (zh) 2019-08-19 2019-08-19 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110456663B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110928200A (zh) * 2019-12-17 2020-03-27 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 一种面向无人机的虚实联动仿真试验***及方法
CN111308907A (zh) * 2019-12-20 2020-06-19 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种自动交战级飞机仿真控制方法、控制插件及仿真***
CN113589835A (zh) * 2021-08-13 2021-11-02 北京科技大学 一种基于自主感知的智能机器人飞行员飞行方法及装置

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101122780A (zh) * 2007-09-04 2008-02-13 北京控制工程研究所 月球软着陆制导、导航与控制半物理仿真试验***
RU2432592C1 (ru) * 2010-10-14 2011-10-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Моделирующий комплекс для проверки системы управления беспилотного летательного аппарата
CN102997935A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 北京控制工程研究所 一种基于光学和惯性组合测量的自主gnc仿真试验***
CN103308073A (zh) * 2013-05-30 2013-09-18 上海交通大学 捷联惯性/卫星组合导航检测***及其仿真测试方法
CN103496450A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 哈尔滨工业大学 适用于空间飞行器仿真试验的微干扰力矩环境模拟装置
CN104460340A (zh) * 2014-10-19 2015-03-25 哈尔滨工业大学 一种大型球球度误差自动分离装置及其方法
CN105425764A (zh) * 2014-09-17 2016-03-23 上海新跃仪表厂 一种基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环测试***及方法
CN105572692A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 上海卫星工程研究所 卫星图像导航与配准全物理试验装置及测试方法
CN105676671A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 上海新跃仪表厂 一种对日定向控制的半物理仿真测试***
CN106200614A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 北京控制工程研究所 一种采用控制力矩陀螺真实力矩的航天器姿控测试***及方法
CN106516182A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 上海卫星工程研究所 双五自由度气浮主从非接触式双超卫星地面原理验证***
CN107102566A (zh) * 2017-06-06 2017-08-29 上海航天控制技术研究所 一种组合导航***的仿真试验***
WO2017219296A1 (zh) * 2016-06-22 2017-12-28 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机仿真***、无人机仿真方法及无人机
CN108037676A (zh) * 2017-10-17 2018-05-15 哈尔滨工业大学 一种适用于飞行器导航制导控制的半物理地面仿真装置
CN108873920A (zh) * 2018-06-15 2018-11-23 上海卫星工程研究所 充液航天器姿态动力学全物理仿真试验***及方法
CN108958065A (zh) * 2017-05-19 2018-12-07 北京仿真中心 一种赤道惯性系下空间试验器半实物仿真试验***
CN109599005A (zh) * 2019-01-25 2019-04-09 上海卫星工程研究所 基于气磁复合控制的双超卫星平台姿态地面仿真模拟器
CN110097800A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 中北大学 一种用于模拟飞行环境的飞行器测试***及测试方法

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101122780A (zh) * 2007-09-04 2008-02-13 北京控制工程研究所 月球软着陆制导、导航与控制半物理仿真试验***
RU2432592C1 (ru) * 2010-10-14 2011-10-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Моделирующий комплекс для проверки системы управления беспилотного летательного аппарата
CN102997935A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 北京控制工程研究所 一种基于光学和惯性组合测量的自主gnc仿真试验***
CN103308073A (zh) * 2013-05-30 2013-09-18 上海交通大学 捷联惯性/卫星组合导航检测***及其仿真测试方法
CN103496450A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 哈尔滨工业大学 适用于空间飞行器仿真试验的微干扰力矩环境模拟装置
CN105425764A (zh) * 2014-09-17 2016-03-23 上海新跃仪表厂 一种基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环测试***及方法
CN104460340A (zh) * 2014-10-19 2015-03-25 哈尔滨工业大学 一种大型球球度误差自动分离装置及其方法
CN105676671A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 上海新跃仪表厂 一种对日定向控制的半物理仿真测试***
CN105572692A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 上海卫星工程研究所 卫星图像导航与配准全物理试验装置及测试方法
WO2017219296A1 (zh) * 2016-06-22 2017-12-28 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机仿真***、无人机仿真方法及无人机
CN106200614A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 北京控制工程研究所 一种采用控制力矩陀螺真实力矩的航天器姿控测试***及方法
CN106516182A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 上海卫星工程研究所 双五自由度气浮主从非接触式双超卫星地面原理验证***
CN108958065A (zh) * 2017-05-19 2018-12-07 北京仿真中心 一种赤道惯性系下空间试验器半实物仿真试验***
CN107102566A (zh) * 2017-06-06 2017-08-29 上海航天控制技术研究所 一种组合导航***的仿真试验***
CN108037676A (zh) * 2017-10-17 2018-05-15 哈尔滨工业大学 一种适用于飞行器导航制导控制的半物理地面仿真装置
CN108873920A (zh) * 2018-06-15 2018-11-23 上海卫星工程研究所 充液航天器姿态动力学全物理仿真试验***及方法
CN109599005A (zh) * 2019-01-25 2019-04-09 上海卫星工程研究所 基于气磁复合控制的双超卫星平台姿态地面仿真模拟器
CN110097800A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 中北大学 一种用于模拟飞行环境的飞行器测试***及测试方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110928200A (zh) * 2019-12-17 2020-03-27 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 一种面向无人机的虚实联动仿真试验***及方法
CN111308907A (zh) * 2019-12-20 2020-06-19 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种自动交战级飞机仿真控制方法、控制插件及仿真***
CN111308907B (zh) * 2019-12-20 2023-04-18 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种自动交战级飞机仿真控制方法、控制插件及仿真***
CN113589835A (zh) * 2021-08-13 2021-11-02 北京科技大学 一种基于自主感知的智能机器人飞行员飞行方法及装置
CN113589835B (zh) * 2021-08-13 2024-05-14 北京科技大学 一种基于自主感知的智能机器人飞行员飞行方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110456663B (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103901907B (zh) 一种软着陆避障模拟试验***
CN100495261C (zh) 月球软着陆制导、导航与控制半物理仿真试验***
CN110456663A (zh) 基于多源信息融合的飞行器导航控制技术仿真装置及方法
CN104567880B (zh) 一种基于多源信息融合的火星最终接近段自主导航方法
Shim et al. Autonomous exploration in unknown urban environments for unmanned aerial vehicles
CN104898642B (zh) 一种用于航天器姿态控制算法的集成测试仿真***
CN100451548C (zh) 深空自主光学导航控制快速原型验证***
CN107678306A (zh) 动态场景信息录制和仿真回放方法、装置、设备及介质
CN107145578A (zh) 地图构建方法、装置、设备和***
CN109592079A (zh) 一种限定时间的航天器共面交会变轨策略确定方法
CN101630146B (zh) 面向月球车远程遥操作的仿真控制***
CN102116641A (zh) 一种深空自主导航星敏感器的半物理仿真试验***及方法
CN102393213A (zh) 天基探测与跟踪成像***测试装置及测试方法
CN104298128A (zh) 空间飞行器导航制导技术地面仿真方法
CN103235545A (zh) 一种光电跟踪***的仿真测试方法和装置
CN107102566A (zh) 一种组合导航***的仿真试验***
Minghui et al. Deep learning enabled localization for UAV autolanding
CN105806342A (zh) 基于机器学习的无人机运动速度预测方法
CN108614907A (zh) 一种无人机飞行航线与地形碰撞检查方法
CN114488848A (zh) 面向室内建筑空间的无人机自主飞行***及仿真实验平台
CN105973237B (zh) 基于实际飞行数据插值的仿真动态轨迹解析生成方法
CN110509276A (zh) 一种机场跑道检测机器人的运动建模及参数辨识方法
CN116627157B (zh) 一种运载火箭的运行控制方法、装置及设备
CN105865432A (zh) 一种针对陀螺仪多源噪声的混合滤波方法与测试平台
CN114721296B (zh) 空间非合作目标抓捕与操控及组合体控制试验装置与方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant