载人飞船回收着陆半实物仿真系统关键技术研究

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1、第32卷第6期航天返回与遥感2011年12月SPACECRAFTRECOVERY&REM0TESENSING33载人飞船回收着陆半实物仿真系统关键技术研究郭叔伟程文科z郭鹏z董杨彪z秦子增：(1海军飞行学院，葫芦岛125001)(2国防科技大学航天与材料工程学院，长沙410073)摘要载人飞船回收着陆半实物仿真系统是通过模拟飞船返回压力环境，将回收程控装置硬件实物接入仿真回路的一个半实物仿真试验平台。文章简要介绍了该半实物仿真系统的结构，重点叙述了该半实物仿真系统中特有的负压高精度快速调节压力模拟、多通

2、路指令信号处理、混合式网络、多阶段动力学仿真框架等关键技术。关键词半实物仿真压力模拟混合式网络仿真框架回收着陆系统载人飞船中图分类号：V448．15文献标识码：A文章编号：1009—8518(2011)06—0033—07TheKeyTechnologyResearchonHardware-in-the-loopSimulationforRecoveryandLandingSystemofMannedSpacecraftGuoShuwei。ChengWenkeGuoPengDongYangbiaoQin

3、Zizeng(1NavalFlyAcademy，Huludao125001，China)(2CollegeofAerospaceandMaterialEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)AbstractThroughsimulatingpressureenvironmentsinprocessofrecoveryofspacecraft，andimplementingtherecoverycontr

4、ollingequipmentintheloopsimulation，thesimulationforrecoveryandlandingsystemofmannedspacecraftwasahardware-in—the-loopsimulationtestingsystem．Inthepaperthestructureofthishardware—in—the-loopsimulationsystemwasintroducedbriefly．Inthesimulationsystemthekeyt

5、echnologies．suchasnegativepressure，highprecisionandquickadjustmentpressureemulator，signalprocessingofmulti—pathinstruction，compositenetwork，multi-stagesdynamicsimulationframework，wasspecified．KeywordsHardware-in-the-loopsimulationPressureemulatorComposit

6、enetworkSimulationframeworkRecoveryandlandingsystemMannedspacecraftI引言回收需着要陆对过回程收是系载统人进飞行船大飞量行的的计最算后分阶析段、，地为面了试保验证及航空天投员试的验安，全以，提高载人飞船回收着陆系统的安全可靠性，充分考核回收系统对各种环境条件下的适应性，验证相关设计的合理性。由于经费和时间等各种条件限制，载人飞船回收着陆过程空投试验次收稿13期：2011-07—18基金项目：国家重大科技专项工程34航天返回与遥感2011年

7、第32卷数有限，难以对多种回收模式、各种环境条件下的系统工作性能进行全面充分的考核，且有些试验也无法实现，有相当部分的试验条件无法满足，如气动偏差、大气环境偏差和各种特殊返回状态等，而纯粹的数值仿真无法实时考核相关核心设备的工作状态和性能。为了充分测试和分析在各种工作模式下回收系统的性能，验证关键部件的工作性能和可靠性，有必要研制一套针对载人飞船回收着陆系统的半实物仿真平台。载人飞船回收着陆半实物仿真系统是通过实时模拟飞船返回的压力环境，将飞船回收控制装置接入仿真回路的一套半实物仿真平台_ll。利用该半

8、实物仿真平台，可研究返回舱在各种返回条件下的飞行性能、考核相关硬件可靠性和适应性、评估回收程序流程的合理l生。在该平台上进行的半实物仿真试验，可与已有的全数值仿真试验、空投试验进行互相印证和对比，形成了一系列完整的针对载人飞船回收着陆系统的试验技术。与普通飞行器六自由度动力学半实物仿真系统闭相比，载人飞船回收着陆半实物仿真系统平台不仅包含了实时控制、视景显示、实时仿真算法等技术，还具有其独有特点和需要解决的关键技术，如负压环境模拟、多通路指