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半实物仿真是计算机仿真时引入部分硬件实物进行软硬结合的仿真,是设备型号研制和试验鉴定过程中的一个重要?#26041;凇?#19982;外场试验相比,其试验过程具有可重复性,在理想的仿真环境设备中,可构造任何想定弹道过程?#26696;?#31867;符合战术应用的干扰状态,试验成本更为低廉。该实例建立一种适用于主动寻的末制导?#29366;?#22810;种型号、多?#20013;?#21495;接口形式的半实物仿真?#20302;常?#27010;述了仿真?#20302;?#30340;组成及功能,组建实时内存反射网络,解决了数据采集传输、仿真实时性等关键技术问题。

      ?#20302;?#31616;介

       该?#20302;?#23558;连接到网络中的每台计算机作为一个节点,以实现飞行器空中姿态、目标环?#31243;?#24615;模拟,全弹道数学模型解算等功能。就?#20302;?#35774;计而言,飞行器物体、稳定控制?#20302;场?#33333;机和捷联惯导组件等飞行器控制?#20302;?#27169;块以仿真模型方式参与仿真制导回路试验。在试验过程中,需要实时解算弹道仿真模型的工作状态,并管理和控制回?#20998;?#20854;它仿真节点协调有序工作。考虑其通用性和可扩展性,?#20302;?#37319;用高性能通用计算机,配置多样化的数据采集手段。各仿真模块接口与飞行器实体相对应,使其适应多个型号的仿真试验。图1为基于内存反射网络的半实物仿真?#20302;?#32452;成框图。


主要设备及功能

 制导?#20302;?#21322;实物仿真?#20302;?#20027;要设备包括高性能通用计算机,SGI图形工作站,仿真接口控制柜等相关仿真设备。其中,实时内存反射网络作用是为仿真试验提供各设备间的高速通信链路,以满足节点之间的实时数据交互要求。而全弹道数学仿真模型的准确性,战场态势设置的合理性,则需要在应用前加以验证。以太网就是出于这种目的而设立,同时也被用于试验准备阶段的软件开发,实现各节点控制计算机之间的信息交互和?#35797;?#20849;享。出于对被试品实时性的考虑,半实物仿真实时网络采用星型拓扑结构,通过光纤Hub与各仿真设备相连。与环型结构相比,星型拓扑结构消除了单点失效、实现了故障隔离,并且?#20302;?#29616;场结构清晰、连线简单。

1)仿真主控计算机:是整个?#20302;?#30340;管理和控制核心,具有仿真?#35797;?#37197;置、仿真试验前的态势?#36335;ⅰ?#20840;弹道仿真模型校验、情报参数装订,仿真进程控制功能,同时完成实时网闭环前自检、?#20302;?#25480;时,对仿真节点的工作状态进行监控;

2)三轴飞行转台:作用是把弹道解算计算机解算出的飞行器姿态运动量,转换为三个方向的角位置和角速度,从而形成逼真的模拟飞行器姿态变化;

3)目标环境生成?#20302;常?#30001;射频信号源分?#20302;常?#38453;列及馈电分?#20302;?#32452;成。主要功能是在微波暗室内,模拟飞行器攻击目标过程中飞行器末制导?#29366;?#25152;遭遇到的电磁信号环境,生成有源和无源干扰信号、?#29366;?#30446;标回波模拟信号、目标视线角位置及运动轨迹;

4)弹道解算计算机:实时解算制导?#20302;?#36816;动学、动力学和控制?#20302;?#27169;型,生成弹目相对距离、弹体姿态以及飞行器位置等其它仿真设备的控制指令,协调有序的完成全?#20302;?#21322;实物仿真。它既能用数学模型对制导?#20302;誠低?#36827;行数字仿真,又能和接入仿真回路的实物一起构成半实物仿真?#20302;常?/p>

5)视景仿真计算机:在接近实战的环境下,以飞行器姿态、位置及弹目相对位置等信息为参数,将飞行器攻击目标的过程以三维动画方式直观显示,形象、直观的形式实时显示飞行器半实物仿真的全仿真过程。

6)数据采集传输?#20302;常?#20027;要完成远端被试导引头的数据采集和测试操作,同时将采集到的制导信息,通过反射内存传送给弹道解算计算机;并回传控制指令实时控制导引头工作状态。

7)数据库服务器:对?#20302;?#25152;需要的情报?#35797;?#21644;仿真?#35797;?#20449;息等进行管理,并在仿真试验过程中对数据进行实时记录和存储。


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