CN113856125A - 一种森林灭火弹控制部件联调联试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，属于仿真测试领域。本发明包括仿真程序控制模块、控制部件模块、环境模拟设备模块。本发明通过合理设置相应模块，能够实现对试验环境的模拟；搭建卫星定位装置闭环测试的导航探测***，模拟实际飞行中卫星数据的导航探测过程；搭建主要由弹道解算模型、数据采集模块、数据解算模块、数据交互模块组成的闭环飞行测试***，能在试验环境下完成对该型弹控制部件性能的准确测试。本发明具有可操作性、互换性、集成度高、测试周期短、低成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种森林灭火弹控制部件联调联试***，属于测试领域。
背景技术
森林灭火弹的控制方式是基于卫星+地磁制导，其控制部件包括卫星定位装置、姿态测量装置、控制指令解算模块以及舵机。控制部件能否正常工作是灭火弹设计中的关键，直接决定着该型弹是否能精准定位。因此，如何在实验室环境中较快的检验控制***的参数适应性以及各部件之间通信的匹配性，以最接近于实际飞行试验环境来完成该型产品控制***的性能评估，为森林灭火弹的精确定位提供充分的技术保障，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种森林灭火弹控制部件联调联试***，在试验环境下对灭火弹控制部件的整体性能进行准确测试，保证灭火弹能精准定位。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，包括仿真程序控制模块、控制部件模块、环境模拟设备模块。
仿真程序控制模块的主要功能是弹道模型解算、控制部件数据交互、环境设备控制。具体包括弹道模型解算模块、控制部件数据交互模块、环境设备控制模块。
弹道模型解算模块主要是进行仿真飞行试验的参数设置：即对弹体物理参数的初始化、弹体气动参数以及发射条件的初始化、控制部件数据交互、弹体模型解算、试验数据保存。
控制部件数据交互模块主要是完成实际各控制部件与弹道模型结算模块之间的数据流交互。包括模拟量信号控制、数字量信号控制以及信号控制周期的设置等。
环境设备控制模块主要是完成对模拟弹上环境的设备运行过程的控制，具体包括与各个环境设备之间的握手通讯、控制时序的同步、控制参数的发送以及设备反馈信号的接收等。
控制部件模块的主要功能包括卫星制导信号接收、弹体姿态测量以及弹上指令解算、舵控指令执行。控制部件模块是弹上实际控制部件。卫星定位装置实时接收卫星信号，并将接收到的弹***置发送给弹上指令解算模块。同时姿态测量装置实时敏感弹体姿态信息，并将敏感到的弹体姿态信息发送给指令解算模块。指令解算模块收到以上信号后，开始实时的进行舵控指令解算，并将舵控指令发送给弹上执行机构。弹上执行机构接收到舵控指令后，进行指令执行，并将反馈信号发送给仿真控制模块进行闭环。
环境模拟设备模块主要功能是卫星信号模拟、弹体姿态模拟以及飞行环境模拟等。主要包括导航信号模拟模块、弹体姿态模拟模块、飞行环境模拟模块等。
导航信号模拟模块主要是模拟器接收到弹道控制信息，模拟实际的卫星导航信号通过发射器发送，卫星定位接收模块实时的接收该信号即探测到实时解算的导航信息。
弹体姿态模拟模块是姿态仿真设备接收到实时的弹体姿态控制信息，进行实际飞行的弹体姿态模拟，同时安装在姿态仿真设备上的姿态测量装置敏感实时的弹体姿态变化，发送到控制模块。
飞行环境模拟模块用于模拟执行机构在实际飞行过程中的负载变化情况。
本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***的工作方法如下：
1)建立仿真数学模型控制模块，包括弹道飞行解算模块、数据接口解算模块、控制与设备数据交互模块；
2)单独测试控制部件性能，对控制部件动态条件下的性能指标进行测试判断其是否满足试验要求；
3)将满足试验要求的控制部件逐一带入仿真闭环测试***中，判断飞行结果是否满足实际指标要求；
4)利用***仿真数据分析控制***的具体性能指标是否能满足实际使用要求。
有益效果：
1、本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，包括仿真程序控制模块、控制部件模块、环境模拟设备模块；仿真程序控制模块具体的包括弹道模型解算模块、控制部件数据交互模块、环境设备控制模块；通过合理设置相应模块，能够实现对试验环境的模拟；
2、本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，搭建主要由弹道解算模型、数据采集模块、数据解算模块、数据交互模块组成的闭环飞行测试***，能在试验环境下完成对该型弹控制部件性能的准确测试；
3、本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，搭建卫星定位装置闭环测试的导航探测***，能够模拟实际飞行中卫星数据的导航探测过程。
附图说明
图1为森林灭火弹控制***联调联试***原理图；
图2为森林灭火弹控制***联调联试***测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。
如图1所示，本发明公开的一种森林灭火弹控制部件联调联试***包括仿真程序控制模块、控制部件模块、环境模拟设备模块。
仿真程序控制模块的主要功能是弹道模型解算、控制部件数据交互、环境设备控制。具体包括弹道模型解算模块、控制部件数据交互模块、环境设备控制模块。
弹道模型解算模块主要是进行仿真飞行试验的参数设置：即对弹体物理参数的初始化、弹体气动参数以及发射条件的初始化、控制部件数据交互、弹体模型解算、试验数据保存。
控制部件数据交互模块主要是完成实际各控制部件与弹道模型结算模块之间的数据流交互。包括模拟量信号控制、数字量信号控制以及信号控制周期的设置等。
环境设备控制模块主要是完成对模拟弹上环境的设备运行过程的控制，具体包括与各个环境设备之间的握手通讯、控制时序的同步、控制参数的发送以及设备反馈信号的接收。
控制部件模块的主要功能包括卫星制导信号接收、弹体姿态测量以及弹上指令解算、舵控指令执行。控制部件模块是弹上实际控制部件。卫星定位装置实时接收卫星信号，并将接收到的弹***置发送给弹上指令解算模块。同时姿态测量装置实时敏感弹体姿态信息，并将敏感到的弹体姿态信息发送给指令解算模块。指令解算模块收到以上信号后，开始实时的进行舵控指令解算，并将舵控指令发送给弹上执行机构。弹上执行机构接收到舵控指令后，进行指令执行，并将反馈信号发送给仿真控制模块进行闭环。
环境模拟设备模块主要功能是卫星信号模拟、弹体姿态模拟以及飞行环境模拟等。主要包括导航信号模拟模块、弹体姿态模拟模块、飞行环境模拟模块等。
导航信号模拟模块主要是模拟器接收到弹道控制信息，模拟实际的卫星导航信号通过发射器发送，卫星定位接收模块实时的接收该信号即探测到实时解算的导航信息。
弹体姿态模拟模块是姿态仿真设备接收到实时的弹体姿态控制信息，进行实际飞行的弹体姿态模拟，同时安装在姿态仿真设备上的姿态测量装置敏感实时的弹体姿态变化，发送到控制模块。
飞行环境模拟模块用于模拟执行机构在实际飞行过程中的负载变化情况。
如图2所示，基于森林灭火弹控制***联调联试***，本实施例具体实施过程，包括以下步骤：
第一步：建立好仿真控制模块，进行参数初始化，设备进入远控状态；参试部件单独性能测试达标；
第二步：各控制部件一一进行闭环程序测试，仿真控制模块首先发送制导模拟信号给信号模拟器，卫星定位装置接收到制导信号，同时发送给控制模块；同时姿态测量装置敏感弹体姿态，将弹体姿态信号发送给控制模块，控制模块进行指令结算将指令发送给执行结构，执行机构执行控制指令将反馈信号发送给仿真控制模块，完成闭环飞行试验；
第三步：保存每种工况下的试验数据，分析具体试验参数是否达标，直至达到实际闭环飞行试验要求。
该联调联试***不仅能测试各控制部件的指标性能达标情况，同时能***直观的测试控制***的弹道飞行控制指标，能较真实的模拟实际飞行环境，具有可操作性、互换性、集成度高、测试周期短、低成本等一系列优势，在国内同类产品仿真测试中达到先进水平。
1)试验环境模拟
依据实际控制要求，控制部件之间需要信息交互包括导航数据探测、解算处理、控制执行、信息反馈等，同时包括飞行控制过程、控制精度的评价，需要有效的实际飞行模拟方法即包括建立完善的模拟设备、对应的模拟仿真技术等等。该联调联试***合理设计了相应的模拟方案，可以实现该关键技术。
2)闭环飞行测试
依据实际飞行仿真要求，搭建了主要由弹道解算模型、数据采集模块、数据解算模块、数据交互模块组成的闭环飞行测试***，该***能实现对控制部件输入输出的数据流的控制以及实际闭环飞行弹道的实时解算及数据记录功能。
3)导航数据探测
依据控制原理，该***搭建卫星定位装置闭环测试的导航探测***，实现实时发送实际飞行弹道信息，模拟实际卫星信号，通过发射器发送卫星能模拟信号，卫星接收机实时的接收到卫星信号，比较真实的模拟了实际飞行中卫星数据的导航探测技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种森林灭火弹控制部件联调联试***，其特征在于：包括仿真程序控制模块、控制部件模块、环境模拟设备模块；
仿真程序控制模块的主要功能是弹道模型解算、控制部件数据交互、环境设备控制；
控制部件模块的主要功能包括卫星制导信号接收、弹体姿态测量以及弹上指令解算、舵控指令执行；
环境模拟设备模块主要功能是卫星信号模拟、弹体姿态模拟以及飞行环境模拟。
2.如权利要求1所述的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，其特征在于：仿真程序控制模块具体的包括弹道模型解算模块、控制部件数据交互模块、环境设备控制模块；
弹道模型解算模块主要是进行仿真飞行试验的参数设置：即对弹体物理参数的初始化、弹体气动参数以及发射条件的初始化；以及控制部件数据交互；弹体模型解算；试验数据保存；
控制部件数据交互模块主要是完成实际各控制部件与弹道模型结算模块之间的数据流交互；包括模拟量信号控制、数字量信号控制以及信号控制周期的设置；
环境设备控制模块主要是完成对模拟弹上环境的设备运行过程的控制，具体包括与各个环境设备之间的握手通讯、控制时序的同步、控制参数的发送以及设备反馈信号的接收。
3.如权利要求1所述的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，其特征在于：控制部件模块是弹上实际控制部件；卫星定位装置实时接收卫星信号，并将接收到的弹***置发送给弹上指令解算模块；同时姿态测量装置实时敏感弹体姿态信息，并将敏感到的弹体姿态信息发送给指令解算模块；指令解算模块收到以上信号后，开始实时的进行舵控指令解算，并将舵控指令发送给弹上执行机构；弹上执行机构接收到舵控指令后，进行指令执行，并将反馈信号发送给仿真控制模块进行闭环。
4.如权利要求1所述的一种森林灭火弹控制部件联调联试***，其特征在于：环境模拟设备模块包括导航信号模拟模块、弹体姿态模拟模块、飞行环境模拟模块；
导航信号模拟模块主要是模拟器接收到弹道控制信息，模拟实际的卫星导航信号通过发射器发送，卫星定位接收模块实时的接收该信号即探测到实时解算的导航信息；
弹体姿态模拟模块是姿态仿真设备接收到实时的弹体姿态控制信息，进行实际飞行的弹体姿态模拟，同时安装在姿态仿真设备上的姿态测量装置敏感实时的弹体姿态变化，发送到控制模块；
飞行环境模拟模拟执行机构在实际飞行过程中的负载变化情况。
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