六自由度运动载体轨迹模拟器的设计与实现

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文六自由度运动载体轨迹模拟器的设计与实现姓名：乔海岩申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：史震20081001哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要在航海航天等领域，运动载体系统的研制过程中需要通过各种类型的仿真试验，半实物仿真各种载体运动轨迹，可以为系统设计和建设提供参考，有效地验证方案可行性和算法的解算效果等，半实物仿真试验可以大大提高研发效率，节约能源。因此，建立一个半实物仿真系统，用于载体轨迹模拟是很有必要的。本文主要完成了载体轨迹模拟器的设计和开发，该软件实现了对飞机、潜艇、

2、舰船和导弹载体运动轨迹的模拟仿真，产生不同载体在不同运动条件下的各种惯性导航信息数据，并可对载体运动过程中状态——时间曲线进行绘制，同时利用Windows下的MSComm通信控件进行串口编程，通过异步智能串行通讯RS422接口实现与下位机的通讯，实现了载体在不同初始状态下真实物理运动过程的模拟。本文首先分析了飞机、舰船、潜艇和导弹的运动规律，对典型的运动形式进行模型建构。接着对试验用六自由度摇摆台的机械结构和工作原理等进行了分析，并根据试验需求及工作环境来确定轨迹模拟计算机的硬件配置，从而有针对性地对工控机和通讯板卡

3、进行选型。在软件实现方面，提出了仿真系统的设计思想和原则，确定了软件基本功能模块，并应用面向对象程序设计方法，做到软件模块化，界面友好化，使模拟器软件具有良好的通用性和可复用性。最后在WindOWS平台下，使用VisualC++6．0开发了载体轨迹模拟器软件并进行仿真实验，取得了良好的效果。关键词：载体轨迹；运动模型；半实物仿真；串口通信；软件设计哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTInthenavigationandaerospaceresearchfield，thesimulationtestingplay

4、sanimportantpartintheresearchofmotioncarriersystem．Tosimulatethetrackbyhardware·-in-·loopsimulationCanprovidereferenceforthedesignanddevelopmentofnavigationsystem，andverifythefeasibilityofnavigationprojectorthenewcalculationway．Usinghardware—in-loopsimulationto

5、simulatevariouscarriertracks，cangreatlyenhancetheresearchefficieneyandbelt-tightening．Soitisnecessarytodesigntracksimulationsoftwareplatform．Thispapermainlycompletesthedesignanddevelopmentofthecarriertracksimulator．Thesoftwarerealizestracksimulationofcarriers，i

6、ncludingaircraft，warship，submarineandmissile，andmakeoutkindsofnavigatedatesinformationindifferentmotionstateunderdifferentvehicleitrealizespaintingcurvewhichdescribesthemovementofcarriersindifferentinitialstateschangingovertime．Meanwhile，basedonMSCommcommunicat

7、ioncontrolorofWindows，completesserialportprogramming．UsingasynchronousintelligentserialRS422completescommunicationbetweensimulatorandsimulationtable，itrealizesthesimulationofrealcarriertrackindifferentinitialstates．Firstly,aseriesofmotionmodelsareconstructingsi

8、nceanalyzesthemotionrulesofcarrier,suchasmissile，airplane，shipandsubmarine．thenanalyzesthemechanicalstructureandworkingprinciplefor6DOFonthevehicle．Accordingthedemandoftesta