二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真
二维弹道修正引信磁力矩电机与外弹道模型串联仿真方法
二维弹道修正引信磁力矩电机与外弹道模型串联仿真方法李伯达;祁克玉;徐国泰;钱荣朝;纪洪森;宋少明
【期刊名称】《探测与控制学报》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】针对二维弹道修正引信系统仿真中弹道模型与电机模型分立,难以反映全弹道不同转速情况下电机发电与控制性能的问题,提出一种基于Simulink的二维弹道修正引信(PGK)弹道与电机串联仿真方法。
通过磁力矩电机结构功能分析,建立基于Simulink的磁力矩电机模型,并将电机模型与转角控制模块联立,形成电机控制模型,其输入为电机转速、控制PWM信号,输出为电磁力矩;然后将电机控制模型与外弹道模型联立,由外弹道模型产生电机控制模型所需的输入信号,并将电机输出的电磁力矩作为外弹道模型的输入,形成结合外弹道模型和磁力矩电机模型的串联仿真模型,对全弹道飞行过程中的电机发电性能、电磁力矩变化情况进行仿真分析,仿真结果与实测数据吻合。
该模型还可用于磁力矩电机及其滚转角控制参数优化,为二维弹道修正引信样机优化提供参考。
【总页数】7页(P48-54)
【作者】李伯达;祁克玉;徐国泰;钱荣朝;纪洪森;宋少明
【作者单位】西安机电信息技术研究;机电动态控制重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TJ43
【相关文献】
1.二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真
2.二维弹道修正引信制动控制建模与仿真
3.二维弹道修正引信弹道辨识模型及精度仿真分析
4.用于弹道修正引信的聚磁式磁力矩电机
5.二维弹道修正引信冲压成形导转翼面设计方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
重力补偿比例导引的二维修正迫弹弹道仿真
Ｔ ｒ ａ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｇｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ Ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｍｏ ｒ ｔ ａ ｒ Ｐ ｒ ０ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ
ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｕｉ ｇ ｄ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｌ ｅ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｙ ｒ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｕ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ — ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｅ ｏ ｍ —
ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ａ ｔ ａ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｕｉ ｇ ｄ ｎｃ ａ ｅ ｗａ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ
第３ ６卷 第 ４期 ２ ０ １ ６年 ８月
弹
箭
与
制
导
学
报
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ６ Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ ２ ０ １ ６
二维弹道修正引信制动控制建模与仿真
二维弹道修正引信制动控制建模与仿真卢志才;高敏;贾春宁【摘要】为解决二维弹道修正引信滚转姿态实时控制问题，提出了固定舵制动模型。
根据弹道修正原理及固定舵控制规律，建立了制动控制数学模型。
构建了基于双轴仿真测试转台的半实物仿真系统，对不同弹道环境下制动控制性能进行了半实物仿真。
结果表明干扰力矩在0～0.5 N · m变化范围，该方法能够有效跟踪滚转角控制指令实现实时跟踪。
当弹丸转速在100～167 r／s范围时，该模型制动时间和精度满足控制系统总体要求。
%To solve roll attitude real-time control problem for a 155 mm canard guided dual-spin stabilized projectiles , braking control model was proposed .According to trajectory correction theory and canards braking principle , the trajectory braking control model was given .The semi-physical simulation system was set up based on tow-axis flight simulation table , which can drive the dual-spin stabilized projectiles at different roll rate.The results show that braking model can rack roll attitude control-instruction under condition of 0.5 N· m disturb mo-ment , and the nose portion can brake accurately at control roll attitude when the projectiles rotate at 100 r/s to 167 r/s.The braking preci-sion and duration time can fulfill the need of guidance and control system .【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】5页(P97-101)【关键词】固定舵;半实物仿真;制动控制;直流电机;二维弹道修正引信【作者】卢志才;高敏;贾春宁【作者单位】解放军军械工程学院，石家庄 050003;解放军军械工程学院，石家庄 050003;总装驻上海地区军事代表室，上海 201109【正文语种】中文【中图分类】TP242二维弹道修正引信通过卫星导航接收机测量弹丸速度、位置信息,以固定鸭舵作为执行机构,当弹丸存在弹道偏差时,按照导引规律将固定舵制动在某一滚转角度,对弹道偏差进行修正。
二维弹道修正弹气动特性与稳定性仿真
二维弹道修正弹气动特性与稳定性仿真
张通;刘秋生;赵晓利
【期刊名称】《指挥控制与仿真》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】在某型迫击炮无控弹结构基础上，将其引信改为固定鸭舵修正引信，采取直接利用原有尾翼结构、加大翼片面积和减少翼片数量三种尾翼设计形式，分别构建3个弹体模型，运用CFD计算软件对3种弹体模型的阻力系数、升力系数、俯仰力矩系数变化规律进行仿真，得到具有一定修正能力且满足全弹道飞行稳定性要求的弹体模型方案，其仿真结论可为尾翼稳定迫击炮二维弹道修正弹的研究提供参考。
【总页数】5页(P107-110,115)
【作者】张通;刘秋生;赵晓利
【作者单位】军械工程学院，河北石家庄 050003;军械工程学院，河北石家庄050003;军械工程学院，河北石家庄 050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ760.1;E917
【相关文献】
1.二维弹道修正弹鸭舵修正机构气动特性研究 [J], 张嘉易;王广;郝永平
2.固定翼二维弹道修正弹气动特性分析 [J], 郝永平;孟庆宇;张嘉易
3.旋转控制固定鸭舵二维弹道修正弹气动特性 [J], 吴萍;陈少松;杨晋伟;谭献忠;杜
学伟
4.二维弹道修正弹静态侧向气动特性仿真研究 [J], 钟阳;王良明;安亮亮
5.二维弹道修正弹修正机构气动特性研究 [J], 张德键;张健;焦志刚;倪庆杰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种二维弹道修正机构的仿真测试系统
一种二维弹道修正机构的仿真测试系统∗
张冬旭;姚晓先;陈爽;张鑫
【期刊名称】《弹箭与制导学报》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】为了测量一种新型二维弹道修正机构的参数与动态性能，搭建了针对该
修正机构的仿真测试系统。
该仿真测试系统模拟了修正机构的工作环境，通过传感器测量并记录了修正机构在工作过程中的转速、电磁转矩、绕组电流等重要参数，并对所记录的数据进行处理和分析，评估修正机构的性能。
实际应用表明，该仿真测试系统稳定可靠，测量结果可为修正机构的设计与控制策略的制定提供实验依据。
【总页数】4页(P118-120,125)
【作者】张冬旭;姚晓先;陈爽;张鑫
【作者单位】北京理工大学宇航学院，北京 100081;北京理工大学宇航学院，北
京 100081;北京理工大学宇航学院，北京 100081;北京理工大学宇航学院，北京100081
【正文语种】中文
【中图分类】TJ765.4
【相关文献】
1.二维弹道修正弹鸭舵修正机构气动特性研究 [J], 张嘉易;王广;郝永平
2.二维弹道修正弹修正机构气动布局研究 [J], 郝永平;郭煜洋;张嘉易
3.二维弹道修正弹静态侧向气动特性仿真研究 [J], 钟阳;王良明;安亮亮
4.二维弹道修正弹修正机构气动特性研究 [J], 张德键;张健;焦志刚;倪庆杰
5.基于Simulink的二维弹道修正组件控制电路仿真方法 [J], 徐国泰;张晓玲;范清田;孙振;苟斌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
航空制导炸弹半实物仿真系统设计与实现
航空制导炸弹半实物仿真系统设计与实现
航空制导炸弹半实物仿真系统设计与实现
半实物仿真是地面模拟制导炸弹飞行情况的一种仿真方法,是评估制导武器性能的有效手段.提出了某型航空制导炸弹半实物仿真系统的设计方案,详细阐述了系统的构成和工作原理,设计了半实物仿真软件,给出了相应的软件流程图.结果表明:该系统能为制导炸弹提供良好的仿真环境,能全面地对控制系统进行调试,节约了试验成本和测试时间,对制导炸弹飞行品质的评估和加快研制进度有重要的意义.
作者：李昕 Li Xin 作者单位：中兴通讯股份有限公司南京分公司刊名：国防技术基础英文刊名： TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE 年，卷(期)： 2009 ""(5) 分类号： V2 关键词：制导炸弹制导控制系统半实物仿真。
一种制导炸弹控制系统半实物仿真的正交试验分析
一种制导炸弹控制系统半实物仿真的正交试验分析
孙瑞胜;梁卓;胡锐;薛晓中
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2008(029)007
【摘要】在制导炸弹控制系统半实物仿真时将所有的飞行情况考核一遍的办法,试验次数繁多,且不容易实现.本文构建了制导控制系统半实物仿真平台,讨论了半实物仿真系统中的误差源,分析了影响制导控制系统精度的主要动力学因素;采用正交试验方法,设计了制导炸弹的覆盖性打靶正交试验方案;最后,给出的各组试验脱靶量和仿真曲线表明制导炸弹制导控制系统工作性能良好,为制导控制系统技术工程化提供有力的参考依据.
【总页数】4页(P883-886)
【作者】孙瑞胜;梁卓;胡锐;薛晓中
【作者单位】南京理工大学,动力工程学院,江苏,南京,210094;南京理工大学,动力工程学院,江苏,南京,210094;南京理工大学,动力工程学院,江苏,南京,210094;南京理工大学,动力工程学院,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TJ765;V448.1
【相关文献】
1.激光制导炸弹半实物仿真模型的校核与验证 [J], 张培忠;郑建福;宁金贵;苏伟丽;李仕华;吴宏权;
2.激光制导炸弹半实物仿真模型的校核与验证 [J], 张培忠;郑建福;宁金贵;苏伟丽;李仕华;吴宏权;
3.激光制导炸弹半实物仿真模型与应用 [J], 张培忠;王树恩;冯田;宁金贵;陈国利
4.制导炸弹半实物仿真系统误差对仿真结果的影响 [J], 张培忠;高坤;宁金贵
5.激光制导炸弹半实物仿真模型与应用 [J], 肖堃;张欣;王姣
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
制导火箭弹飞行控制半实物仿真系统设计
ＹＡＮＧ Ｙｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ａ ｎｇ， Ｗ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ － ｙ ｉ ， ＬＩ Ｙｉ ｎ ｇ， Ｗ ＡＮＧ Ｂｉ ｎ－ ｙ ｉ
（ Ｎ ｏ ｔ ｒ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ￣ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ７ １ ２ ０ ９ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ 口 ）
中图分类号 ： Ｔ Ｊ ７ １
文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｈａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ － ｉ ｎ － ｔ ｈ ｅ － Ｌｏ ｏ ｐ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｄ Ｒｏ ｃ ｋ ｅ ｔ
路仿真实验 ， 使 算法 在硬件实现之前得到检验 。根据 半实物仿真试验结果 ， 可 以优化控制参 数 ， 调整控制策 略 ， 完善 控制算 法 ， 并为控 制软件的设计 、 改进及优 化提供 了试验 环境 。最后 通过试验验 证 ， 该 半实物仿真 系统运行稳定可 靠， 实时 Ｉ 生强 ， 具有工程应用价值 。 关键词 ： 制 导火 箭弹 ， 飞行控制 ， 半 实物仿 真 ， 快速控制原型
二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真
初始质量偏差
2 静态参数偏差 转动惯量偏差
头部极转动惯量偏差
3 气象参数偏差 大气密度偏差
Байду номын сангаас
4 初始扰动
初始姿态角 初始姿态角速度
5 炮口初速偏差 炮口速度
6 风干扰
风向
风速
x 向速度偏差
y 向速度偏差
7 制导工具误差 z 向速度偏差
y 向位置偏差
z 向位置偏差
偏差范围
上限
下限
+10%
-10%
+8%
-8%
2冤旋转试验台院模拟弹箭飞行过程中固定舵的 控制过程遥 如图 3 所示袁修正引信通过螺纹连接安装 在引信安装盘上袁通过尾部摇架使引信修正组件卡在 修正组件卡盘上曰旋转试验台上有头部电机和尾部 电机袁分别用于模拟引信修正组件和弹体的滚转运 动曰试验台头部电机与引信修正组件连接的传动杆上 安装有光电码盘袁用于标定引信地磁模块的测角准
Shijiazhuang 050003袁China冤
Abstract: A complete design of hardware -in -the -loop simulation system for the guidance and control system of the two-dimension course correction fuze is presented in this paper. Two motors are taken to simulate the movement of the correction discreteness and the projectile body according to the real roll information of the two parts袁 and a photoelectric encoder is used to correct the testing error of the geomagnetic module. Interaction between the onboard computer and simulation computer is controlled by the process control software袁 then袁 information needed in the simulation system can transmit successfully. By this way袁 accurate simulation of the brake control is obtained. Procedure of the simulation is also presented here袁 and experiment for a certain mortar is conducted. The experimental result shows that the simulation system can effectively test the guidance and control system of the fuze. Keywords: 2D course correction fuze曰 hardware -in-the -loop simulation曰 fixed-canards曰 guidance and control system
基于PID控制的二维弹道修正弹仿真
基于PID控制的二维弹道修正弹仿真
汪亚利;邵伟平;郝永平;郝启
【期刊名称】《制导与引信》
【年(卷),期】2016(037)003
【摘要】为了验证某二维修正弹的修正过程,采用三维建模、动力学和运动学的联合仿真,得出了弹丸的气动特性和整个修正过程.重点分析了基于PID控制的弹道修正过程中对舵片的控制,得出在弹丸修正过程中目标姿态的控制是弹道修正技术的关键.由气动特性分析可知:弹丸阻力系数随着马赫数的增大先增大后减小,在亚音速下弹丸的阻力系数最大;弹丸升力系数和偏航力矩系数随攻角的增大而增大,同一攻角下偏航力矩系数随着马赫数的增大而减小.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】汪亚利;邵伟平;郝永平;郝启
【作者单位】沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159
【正文语种】中文
【中图分类】TJ012.3
【相关文献】
1.二维弹道修正弹气动特性与稳定性仿真 [J], 张通;刘秋生;赵晓利
2.基于二维修正组件的弹道修正弹稳定性分析与仿真研究 [J], 柯知非;高敏;王毅;
宋卫东
3.二维弹道修正弹控制特性分析与仿真 [J], 柯知非;高敏;王毅;宋卫东
4.基于扩展卡尔曼滤波的二维弹道修正弹制导算法研究 [J], 何子达; 王亚飞; 王海川
5.二维弹道修正弹静态侧向气动特性仿真研究 [J], 钟阳;王良明;安亮亮
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《二维弹道修正控制系统半实物仿真与模拟分析》
《二维弹道修正控制系统半实物仿真与模拟分析》一、引言随着现代科技的发展，弹道导弹的精确度和可靠性成为了衡量其性能的重要指标。
二维弹道修正控制系统作为弹道导弹的关键部分，其性能的优劣直接关系到导弹的命中精度和作战效能。
本文针对二维弹道修正控制系统，进行了半实物仿真与模拟分析，以期提高导弹的命中精度和作战效能。
二、半实物仿真与模拟分析的概述半实物仿真是一种将实际物理模型与计算机仿真相结合的技术，通过构建实际的物理模型和虚拟的计算机模型，模拟实际系统的工作过程。
在二维弹道修正控制系统中，我们采用了半实物仿真的方法，将部分实际物理模型（如控制系统硬件）与计算机仿真模型（如控制算法）相结合，对导弹的弹道进行模拟分析。
三、半实物仿真的实施1. 构建物理模型：根据实际需求，构建了二维弹道修正控制系统的物理模型，包括控制系统硬件、传感器等。
2. 构建计算机仿真模型：在计算机上构建了二维弹道修正控制系统的仿真模型，包括控制算法、弹道模型等。
3. 仿真环境搭建：将物理模型和计算机仿真模型相结合，搭建了仿真环境。
在仿真环境中，可以模拟导弹的飞行过程和控制系统的工作过程。
4. 仿真实验：在仿真环境中进行多次仿真实验，收集数据并进行分析。
四、模拟分析通过对仿真实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 控制算法的优化：通过对控制算法的优化，可以提高导弹的命中精度和作战效能。
在半实物仿真中，我们通过调整控制算法的参数，优化了控制算法的性能。
2. 弹道模型的准确性：弹道模型的准确性对导弹的命中精度有着重要的影响。
在半实物仿真中，我们通过对比实际弹道与仿真弹道，验证了弹道模型的准确性。
3. 控制系统硬件的性能：控制系统硬件的性能直接影响着整个系统的性能。
在半实物仿真中，我们通过测试控制系统硬件的性能，评估了其在实际应用中的可靠性。
五、结论通过半实物仿真与模拟分析，我们可以得出以下结论：1. 二维弹道修正控制系统的控制算法、弹道模型和控制系统硬件的性能对导弹的命中精度和作战效能有着重要的影响。
光纤制导控制系统半实物仿真设计研究
Ｚ ａ ｇ Ｇａ ｇ ， Ｓ ｎ ｈ ｎ ｎ ｏ ｇ Ｙｉ １ ．Ｍｉｓ ｅ Ｉ ｓ ｔ ｔ ，Ａｉ Ｆ ｒ ｅ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ， Ｓ ｎ ｕ ｎ ７ ３ ０ ｓｉ ｎ ｔ ｕｅ ｌ ｉ ｒ ｏ ｃ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｅ ｓｔ ｙ ａ ｙ ａ ８ ０，Ｃｈ ｎ １ ｉａ ２ ｈ ｎ ｓ ｌ ｈ ｅ ｔ Ｅｓ ｂ ｉｈ ｎ，Ｙ ｎ ｉ ｎ １ ０ ９， Ｃ ｉ ａ ．Ｃ ｉ ｅ ｅ Ｆ ｉ ｔＴ ｓ ｇ ｔ ｌ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｇ ７ ０ ８ ａ ｓ ａ ｈｎ
维普资讯
・
论文与报告 ・
《 术导 弹控制技 术》 战
２０ 年 Ｎ ． 总 ５ 期 ） ０６ ｏ（ ４ ３
光 纤 制导 控 制 系统 半 实物 仿 真设 计 研 究
张 刚 １ 宋 义
１ ．空军工程 大学导 弹 学院 ，陕 西三原 ７ ３０ １８０
ｔｅ ｉ ａ ｎ ｉａ ｃ ｙｔｍ ｏ ａｄ ａｅ ｉ －ｈ －ｏｐ ｓ ｕａｉｎ ｉｖｌｅ ｎ ｔｅ ｓｓ ｍ ｄ ｓ ｎ ｈ ｅ ｈ ｍ ｇ ｇ ｇ ｄ ｎ ｅ ｓｓ ｆ ｈ ｗ －ｎ ｔｅ ｌｏ ｉ ｌｔ ｎ ｏ ｓ ｉ ｈ ｙｔ ｅｉ ．Ｔ ｉ ｕ ｅ ｒ ｒ ｍ ｏ ｖ ｅ ｇ ｈ ｒｗ ｅ ｉ－ｈ －ｏｐ ｓ ｕａｉ ａ ｏ ａ ｅ ｔ ｔｅ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ａｄ ａ －ｎ ｔｅ ｌ ｉ ｌｔ ｎ ｈ ｓｓｍｅｖ ｕ ｏ ｈ ｍ ｇ ｇ ｇ ｄ ｃ． ｒ ｏ ｍ ｏ ｌ ｉ ｕ ａ Ｋｅ ｗ ｒ ｓ ｏ ｔ ｌＳ ｓ ｍ ｏ ｓｉ ，Ｆｂｅ Ｏ ｔ ａ Ｇ ｉａ ｃ ，Ｉ ｒ ｅ ｍａ ｎ ｕｄ ｃ ，Ｈ ｄ ａｅ ｙ ｏ ｄ ：Ｃ ｎｒ ｙｔ ｆＭｉ ｌ ｉｒ ｐｉｌ ｕｄ ｎ ｅ ｎ ａ ｄ Ｉ ｇ ｇ Ｇ ｉａ ｅ ａ ｗ － ｏ ｅ ｓｅ ｃ ｆｒ ｉ ｎ ｒ ｒ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
84
中国测试
2016 年 9 月
的同时节约研发成本[1-2]遥 美国在长弓/海尔法导弹的 研发过程中袁利用半实物仿真进行了 200 多万次的 导弹模拟飞行袁节约了多次导弹的实弹飞行袁并发现 了 40 多处研发过程中的错误模式袁大大缩短了导弹 的研发周期[3-4]遥 国内对半实物仿真也进行了深入的 研究遥 西北工业大学尧北京理工大学尧南京理工大学尧 航天二院等单位设计并应用了半实物仿真系统袁但 其所设计的仿真系统针对末制导中的红外目标模 拟尧激光目标模拟尧毫米波目标模拟等[5-9]遥
第 42 卷第 9 期 2016 年 9 月
中国测试 CHINA MEASUREMENT & TEST
Vol.42 No.9 September，2016
doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2016.09.017
二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真
王 毅袁 宋卫东袁 宋谢恩袁 吴汉洲
3冤闭环控制试验遥 闭环控制试验用于验证制导 率控制参数设计的合理性遥
4冤制导控制系统数学模型的修正遥 通过制导控 制系统的输入和输出建立制动控制系统的数学模 型袁对数学仿真模型进行修正袁然后通过蒙特卡洛打 靶验证弹箭的动稳定性和制导控制精度遥 3.2 试验结果
本文以安装固定鸭舵式二维弹道修正引信的某 型迫弹为例袁介绍某型二维弹道修正引信的制导控制 系统的半实物仿真试验遥
渊军械工程学院 精确制导技术研究所袁河北 石家庄 050003冤
摘 要院为给固定鸭舵式二维弹道修正引信设计适用的半实物仿真系统袁在掌握修正引信工作原理和研究引信运动
状态的基础上袁采用两部电机实时模拟引信修正组件和弹体滚转通道的姿态角信息袁并使用光电码盘标定地磁测角
模块的测角准确度袁在过程控制软件的协调下实现弹上计算机和仿真计算机的数据交互袁实现弹上机对固定舵制动
3 仿真试验
3.1 试验步骤 1冤干扰因素的确定遥 半实物仿真试验的试验条
件应涵盖在内的各种扰动因素袁包含极限条件遥 扰动 因素包括风干扰尧初始扰动尧初速偏差尧气动参数偏 差尧弹箭静态参数偏差尧制导工具误差等遥 扰动因素 的偏差依据弹箭的发射条件尧制造工艺尧制导工具的 具体情况确定遥
2冤开环控制试验遥 开环控制试验是指弹上机输 出固定的控制角以验证固定舵的控制效果是否满足 设计要求袁即检验固定舵控制的准确度和响应速度 是否满足要求遥 固定舵的响应速度由制动器的 PID 控制参数决定袁试验中可不断优化其控制参数遥
光电码盘 修正引信 引信安装盘 尾部摇架
制动器
图 1 固定鸭舵式二维弹道修正引信示意图
头部电机 修正组件卡盘 尾部电机 图 3 旋转试验台
第 42 卷第 9 期
王 毅等：二维弹道修正引信制导控制系统半实物仿真
85
确度遥 3冤被测引信院接收仿真计算机发送的 GPS 信息袁
实时测量固定舵的滚转角袁解算控制信号后对固定 舵进行控制袁同时向仿真计算机发送控制标志位和 固定舵的滚转角信息遥
2 半实物仿真系统组成
2.1 系统组成 半实物仿真系统由仿真计算机尧旋转试验台尧数
据记录仪尧被测引信尧数据接口及电缆组成遥 各部分 功能如下院
1冤仿真计算机院运行半实物仿真软件遥 向弹上机 发送模拟的 GPS 信息曰接收弹上机传送的控制标志 位和固定舵的实际滚转角袁进行有控弹道解算曰记录 软件运行所需的仿真试验数据曰保证仿真试验的实 时性遥
1冤干扰因素遥 依据气动参数计算误差尧制造工艺 误差等袁制定半实物仿真试验中干扰因素的偏差范 围如表 1 所示袁且干扰因素偏差满足均值为 0 的正 态分布遥
表 1 干扰因素及其偏差范围
序号
干扰因素及变量名
轴向力系数
法向力系数
侧向力系数
1 气动参数偏差 俯仰力矩系数
偏航力矩系数
滚转力矩系数
头部滚转力矩系数
地磁测 姿模块
固定鸭舵 控制力矩 制动器
负载力矩 试验台头部电机
控制角 酌h 弹上计算机
实测姿态角酌赞 h
控制标志位 84 系速度 固定舵滚转角 位置信息
弹丸质心 运动模型
弹丸绕质心 运动模型
硬件 软件
仿真计算机
图 4 半实物仿真系统工作原理
仿真试验过程中袁弹箭速度尧位置信息和俯仰通 道及偏航通道的姿态信息均由仿真计算机生成并直 接应用于下一步的迭代计算遥
+8%
-8%
+15%
-15%
+15%
-15%
+15%
-15%
+15%
-15%
+0.5 kg -0.5 kg
0引言
炮兵制导弹药的发展受到各国军队的高度重
收稿日期院2015-09-19曰收到修改稿日期院2015-12-24 基金项目院十二五武器装备预研基金渊9140A0504213JB34069冤 作者简介：王 毅渊1986-冤袁男袁河南新郑市人袁博士研究生袁 研究方向为弹箭外弹道理论及应用技术遥
视袁库存常规弹药的信息化改造是当前面临的重要 课题遥 固定鸭舵式二维弹道修正引信具有活动部件 少尧可靠性高尧成本低尧可实现连续修正等特点袁替换 传统的常规引信即可实现弹箭的信息化改造遥
控制的有效模拟遥 研究二维弹道修正引信半实物仿真试验的试验步骤袁并针对某型迫弹进行仿真试验遥 仿真试验表
明院所设计的半实物仿真系统可有效检验引信制导控制系统各分系统和整机的性能遥 该半实物仿真系统适用于安装
该型引信的所有尾翼稳定弹箭袁对其他类型的采用双旋结构的制导弹箭具有借鉴意义遥
关键词院二维弹道修正引信曰半实物仿真曰固定鸭舵曰制导控制系统
固定舵
天线 GPS 模块
地磁模块
弹上机
向相同袁可在来流作用下提供修正控制力袁从而调整 弹丸姿态实现弹道修正遥
弹箭 飞行 状态
弹体
固地磁模块 滚转角
控制力矩
GPS 模块
速度 位置 信息
弹上机
控制 信号
制动器
图 2 制导控制系统工作原理
制导控制系统工作原理如图 2 所示遥 起控后袁 GPS 模块通过天线获取弹箭实时的速度尧 位置信息 并将其传送给弹上机袁同时袁地磁模块实时测量固定 舵的滚转角遥 弹上机实时接收导航信息后袁依据所设 计的制导率通过制动器将固定舵稳定在相应的控制 角度上袁从而改变弹体受力实现弹道修正遥
2冤旋转试验台院模拟弹箭飞行过程中固定舵的 控制过程遥 如图 3 所示袁修正引信通过螺纹连接安装 在引信安装盘上袁通过尾部摇架使引信修正组件卡在 修正组件卡盘上曰旋转试验台上有头部电机和尾部 电机袁分别用于模拟引信修正组件和弹体的滚转运 动曰试验台头部电机与引信修正组件连接的传动杆上 安装有光电码盘袁用于标定引信地磁模块的测角准
文献标志码院A
文章编号院1674-5124渊2016冤09-0083-05
Hardware-in-the-loop simulation of G&C systems for 2D course correction fuze
WANG Yi袁 SONG Weidong袁 SONG Xie爷en袁 WU Hanzhou 渊Precision Guidance Technology Research Institute袁Ordnance Engineering College袁
初始质量偏差
2 静态参数偏差 转动惯量偏差
头部极转动惯量偏差
3 气象参数偏差 大气密度偏差
4 初始扰动
初始姿态角 初始姿态角速度
5 炮口初速偏差 炮口速度
6 风干扰
风向
风速
x 向速度偏差
y 向速度偏差
7 制导工具误差 z 向速度偏差
y 向位置偏差
z 向位置偏差
偏差范围
上限
下限
+10%
-10%
+8%
-8%
为满足二维弹道修正引信制导控制系统研究的 迫切需要袁本文依据引信的工作原理和弹箭实际工作 状态设计了半实物仿真系统袁并通过试验验证半实 物仿真系统设计的合理性遥
1 二维弹道修正引信简介
固定鸭舵式二维弹道修正引信采用野北斗+地 磁冶的制导体制遥 引信除含有常规引信的功能部件之 外袁集成了天线尧固定舵尧GPS 模块尧地磁模块尧弹上 机尧制动器等组件袁如图 1 所示遥 固定舵由一对差动 舵和一对操纵舵构成袁差动舵舵偏方向不同袁使引信 修正组件在来流作用下相对于弹体以相反的角速度 滚转渊引信修正组件左旋袁弹体右旋冤曰操纵舵舵偏方
4冤数 据 接 口 及 电 缆 院 连 接 相 关 试 验 设 备 进 行 通信遥
5冤数据记录仪院记录弹上机解算控制信号过程 中的相关数据遥 2.2 工作原理
二维弹道修正引信半实物仿真的核心在于模拟 弹上机对固定舵的制动控制遥 半实物仿真系统由软 件系统和硬件系统组成袁硬件系统包括弹上计算机尧 仿真计算机尧修正引信尧旋转试验台等袁软件系统包 括弹上机软件尧弹道解算软件尧过程控制软件等袁其 工作原理如图 4 所示院仿真试验启动后袁旋转试验台 依据弹箭固定舵和弹体的滚转角速度控制试验台两 电机的滚转袁从而模拟弹箭的真实滚转状态曰仿真计 算机依据相应的仿真初始条件进行弹道解算袁并向弹 上机传送 GPS 信息(84 系速度位置信息)曰弹上机实 时采集地磁模块测量的固定舵滚转角信息袁并在接 收 GPS 信息后袁依据制导率进行控制信号解算袁并通 过制动器将固定舵稳定在相应的控制角度袁同时将控 制标志位和固定舵滚转角传送给仿真计算机曰仿真 计算机接收控制标志位和固定舵滚转角后进行弹道 解算袁从而实现闭环仿真袁直至满足仿真结束条件遥
固定鸭舵式二维弹道修正引信采用双旋结构袁 即修正组件和安装在弹体上的引信尾部以不同的滚 转角速度绕弹轴旋转遥 在安装该型引信的某型弹箭 的飞行过程中袁引信修正组件和弹体以相反的角速 度滚转袁而常规的三轴转台和五轴转台不能同时输 出两个滚转角速度来模拟该型弹箭的实际飞行状 态袁并且模拟弹箭滚动状态的内轴的最大滚转角速度 小于飞行状态下弹箭的滚转角速度遥