一种导弹控制系统的新型仿真技术研究

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1、2010年第2期导弹与航天运载技术NO．22010总第306期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNO．306文章编号：1004．7182(2010)02—0012—06一种导弹控制系统的新型仿真技术研究社润乐，王永海(北京航天长征飞行器研究所，北京，100076)摘要：仿真技术在导弹武器系统控制算法设计中极其重要。不同于数字仿真、半实物仿真，提出一种前期半实物仿真技术，可以在非实物仿真的条件下，将模拟的弹载决策控制器接入仿真回路，提高了仿真的逼真度，接近了半实物仿真的效果。仿真过程中，高性能上位机模拟出导弹武器系统

2、外在物理环境和自身的物理特性，弹载控制系统按照真实的时序运行，它们之间的高速实时数据通路完成传感器和控制指令数据的交互。对某型号导弹武器系统控制算法的仿真实验结果表明，文中的前期半实物仿真技术是有效的。关键词：数字仿真；半实物仿真；前期半实物仿真中图分类号：TJ765．43文献标识码：AANewSimulationTechnologyforMissilesControlSystemDuRunle，WangYonghai(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology，Beijing，100076)Abs

3、trace：SimulationandverificationforcontrolsystemofMissileissignificantinthedesignprocessofcontrolalgorithm．Atechnologyofpre—hardware—in—the—loop(Pre—HIL)simulationandverificationisproposed，whichcanconfirmthecontrolalgorithmbyimplementingasimulatedcontrolsystemintheloop，m

4、akingtheverificationmorereliableandeffective．Inthesimulation，outerenvironmentandinterphysicalcharacteristicsofthemissilearesimulatedbyhigh—endcomputers，whilethesimulatedcontrolsystemmakesresponsetotherealsignalsandgivesrealoutput．High—speedreal—timedataexchangechannelbe

5、tweenthemisforthetransmissionofsensorsandcontrolcommands．TestresultsonsomemissilehasshownthevalidationofthePre—HILsimulation．KeyWords：Digitalsimulation；Hardware·-in--the--loopsimulation；PreHILsimulation0引言决策控制器接入仿真回路。前期半实物仿真远高于数导弹武器系统控制系统的算法是其完成任务的核字仿真的逼真度，接近了半实物仿真的效果。心

6、，合理与否，对导弹武器系统飞行试验的成败起着至关重要的作用。控制算法一般需要一定次数的飞行l前期半实物仿真试验才能够定型。由于实物飞行试验的成本太大，控1．1仿真技术制算法只有充分验证以后才可以进行实物飞行试验。随着各种高新技术在导弹武器系统中的应用，其控制算法的设计一般会经过数字仿真、半实物仿真和研制价格越来越昂贵，许多国家还要面临预算紧缩的困飞行试验等阶段才能够得到充分验证。3个阶段的成本境，仿真作为一种最基本的技术手段，可以大大节省是不断递增的，发现问题以后的修正代价也是递增的。研制经费，因而仿真的应用与发展受到世界军事强国因为

7、在任何一个阶段，如果发现错误，则必须回到最的普遍重视。目前，针对导弹武器系统飞行试验前的初的阶段从头再来。由此可见控制系统的仿真手段对仿真包括数字仿真和半实物仿真。研发周期和研制成本的控制上起着重要的作用。在非数字仿真的基础是用一组方程式和各种数学语言实物仿真阶段接近甚至达到半实物仿真的效果，就成来描述系统。理想的数学模型应该是由基本的物理概为导弹武器系统设计过程中的一个重要环节。念和工程因素直接推导出的方程式构成，而许多复杂本文提出的导弹武器系统控制系统前期半实物仿事件，尤其是控制与制导环节必须用经验方程来近似。真技术，可以在非实物

8、仿真的条件下，将模拟的弹载在数学模型的基础上利用计算机的计算能力求解方程收稿日期：2009—08—27作者简介：杜润乐(1975．)，女，工程师，主要研究方向为飞行器设计2型组实现数字仿真。数字仿真中建立的数学模型需通过