趙世明,孫致月,張 旗
(中國人民解放軍91336部隊(duì),河北 秦皇島 066000)
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·光電對(duì)抗·
雷達(dá)/紅外復(fù)合制導(dǎo)并行仿真時(shí)空一致性研究
趙世明,孫致月,張 旗
(中國人民解放軍91336部隊(duì),河北 秦皇島 066000)
針對(duì)雷達(dá)/紅外雙模復(fù)合制導(dǎo)導(dǎo)引頭仿真試驗(yàn)需求,提出并設(shè)計(jì)了基于并行仿真的復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng),重點(diǎn)研究了并行仿真關(guān)鍵技術(shù)時(shí)空一致性。詳細(xì)分析了影響并行仿真時(shí)空一致性的主要因素,建立導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)誤差模型以及目標(biāo)空間誤差模型,依托并行仿真系統(tǒng)仿真模型定量分析了各因素對(duì)時(shí)空一致性影響程度,最后提出復(fù)合制導(dǎo)并行仿真時(shí)空一致性設(shè)計(jì)框架。
復(fù)合制導(dǎo);半實(shí)物;并行仿真;時(shí)空一致性
隨著現(xiàn)代電子對(duì)抗和信息技術(shù)的發(fā)展,以及作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜多變,精確制導(dǎo)導(dǎo)彈將面臨著嚴(yán)重的生存挑戰(zhàn)。復(fù)合制導(dǎo)導(dǎo)彈以其出色的抗干擾和突防能力越來越受到重視,復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)得到飛速發(fā)展。半實(shí)物仿真是檢驗(yàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的重要手段,目前單模制導(dǎo)半實(shí)物仿真技術(shù)研究和系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成熟,而針對(duì)復(fù)合制導(dǎo)的仿真技術(shù)需要進(jìn)一步研究以適應(yīng)試驗(yàn)與評(píng)估需求。
國外20世紀(jì)90年代就開始了復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真研究,國內(nèi)研究起步較晚,近年來已有相關(guān)文獻(xiàn)和系統(tǒng)建設(shè)成果,目標(biāo)模擬主要是采用雙波束組合器技術(shù),但由于技術(shù)和工藝不成熟,與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用需求有較大差距[1]。一是波束組合器材質(zhì)和工藝影響射頻透射和紅外反射信號(hào)特性,波束組合器架設(shè)機(jī)構(gòu)對(duì)射頻回波路徑產(chǎn)生影響;二是由于紅外目標(biāo)模擬移動(dòng)裝置的局限性限定了只能開展開環(huán)仿真試驗(yàn)?zāi)J絒2]。
針對(duì)上述問題,提出采用雷達(dá)制導(dǎo)和紅外成像制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)聯(lián)合仿真的“并行聯(lián)網(wǎng)”方式,可保證組合模擬信號(hào)的逼真度,半實(shí)物仿真試驗(yàn)設(shè)施可得到充分利用[3]。首先對(duì)復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物并行仿真系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),詳細(xì)分析和研究了系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)時(shí)空一致性的主要影響因素,建立了時(shí)空一致性模型和定量描述方法,依托半實(shí)物并行仿真模型和系統(tǒng)誤差模型定量分析了復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)的時(shí)空一致性,最后提出改善系統(tǒng)時(shí)空一致性的主要技術(shù)框架。
基于“并行聯(lián)網(wǎng)”方式的雷達(dá)/紅外成像復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示。
圖1 雙模復(fù)合制導(dǎo)并行半實(shí)物仿真系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
雷達(dá)制導(dǎo)仿真回路在射頻仿真實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用射頻陣列和信號(hào)空間輻射方式模擬生成高逼真度的雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)和射頻干擾信號(hào),三軸轉(zhuǎn)臺(tái)承載雷達(dá)組件;紅外制導(dǎo)仿真回路在光電暗室內(nèi)利用紅外場(chǎng)景投射方式模擬生成動(dòng)態(tài)紅外場(chǎng)景,五軸轉(zhuǎn)臺(tái)分別承載紅外成像組件和紅外場(chǎng)景生成設(shè)備;雙模復(fù)合制導(dǎo)信息融合模塊將雷達(dá)組件和紅外成像組件輸出的目標(biāo)特性和狀態(tài)信息進(jìn)行信息融合和復(fù)合策略控制;彈道控制模塊根據(jù)目標(biāo)誤差信號(hào)進(jìn)行彈道仿真解算,解算結(jié)果分別控制導(dǎo)彈姿態(tài)模擬設(shè)備和目標(biāo)模擬設(shè)備,使整個(gè)系統(tǒng)形成閉環(huán)仿真試驗(yàn)回路;仿真試驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)估模塊完成復(fù)合制導(dǎo)跟蹤性能和抗干擾能力的分析與評(píng)估;并行仿真系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)網(wǎng)和以太網(wǎng)雙網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
半實(shí)物仿真系統(tǒng)并行仿真的系統(tǒng)差異性必然帶來時(shí)空不一致性,影響仿真有效性和可信度,是構(gòu)建復(fù)合制導(dǎo)并行半實(shí)物仿真系統(tǒng)所面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)。下面將重點(diǎn)分析研究復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物并行仿真的時(shí)空一致性。
時(shí)空不一致性通常表現(xiàn)為時(shí)間不一致、空間不一致和時(shí)空不一致,分別以時(shí)間不一致度、空間不一致度和時(shí)空不一致度作為對(duì)仿真時(shí)空不一致性定量描述,以評(píng)價(jià)時(shí)空不一致的行為效果。
時(shí)間不一致度:由于時(shí)鐘不同步和時(shí)間延遲引入的仿真時(shí)間不一致的差異程度,用ΔT表示,ΔT=TL-TH,其中TL和TH分別為雷達(dá)制導(dǎo)仿真回路和紅外制導(dǎo)仿真回路仿真時(shí)間坐標(biāo)。
空間不一致度:同一仿真時(shí)刻、同一仿真對(duì)象在仿真時(shí)空中的空間坐標(biāo)不一致的差異程度,用ΔS表示,空間位置通常采用矢量表示,空間不一致度用標(biāo)量表示,即空間坐標(biāo)矢量差的模:
(1)
其中,SL(xL,yL,zL)和SH(xH,yH,zH)分別為雷達(dá)制導(dǎo)仿真回路和紅外制導(dǎo)仿真回路的空間坐標(biāo)。
時(shí)空不一致度:分布式仿真系統(tǒng)的時(shí)空不一致程度,用Δθ表示:
Δθ=(t0,τ,ΔT,ΔS)
(2)
采用四元組表示時(shí)空不一致度,表示仿真時(shí)間t0開始的時(shí)間段τ內(nèi),存在時(shí)間不一致度ΔT和空間不一致度ΔS。
4.1 時(shí)鐘不同步性問題
導(dǎo)彈制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)以彈道仿真機(jī)為控制中心,系統(tǒng)仿真時(shí)鐘和同步性控制也以彈道仿真機(jī)時(shí)鐘和同步指令為準(zhǔn)。如果并行仿真以各自彈道仿真機(jī)時(shí)鐘同步,由于各計(jì)算機(jī)時(shí)鐘的不一致性,將帶來各系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的觀察和理解不一致進(jìn)而導(dǎo)致仿真實(shí)體空間位置描述不一致,必將影響數(shù)據(jù)處理精度和仿真精度。
4.2 時(shí)間延遲不一致性問題
分布式仿真由于存在地域位置差異,信號(hào)處理和多級(jí)計(jì)算差異,信號(hào)傳輸?shù)牟淮_定性,必然具有數(shù)據(jù)計(jì)算和信號(hào)傳輸?shù)难訒r(shí),該延時(shí)也會(huì)帶來對(duì)參數(shù)理解和數(shù)據(jù)處理上的差異。網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性較差存在報(bào)文丟幀和錯(cuò)幀現(xiàn)象,也會(huì)帶來不可忽略的仿真誤差。
4.3 姿態(tài)模擬時(shí)空不一致
在復(fù)合制導(dǎo)并行仿真試驗(yàn)?zāi)J街?導(dǎo)彈姿態(tài)模擬設(shè)備需要同步模擬導(dǎo)彈飛行姿態(tài),要求姿態(tài)相同、彈軸一致。兩方面因素會(huì)造成姿態(tài)模擬時(shí)空不一致,一是姿態(tài)控制信息傳輸延遲,二是坐標(biāo)變換及姿態(tài)模擬設(shè)備動(dòng)靜態(tài)特性不同帶來的姿態(tài)模擬不同步。姿態(tài)模擬時(shí)空不一致將影響目標(biāo)測(cè)量結(jié)果及導(dǎo)彈姿態(tài)和空間位置求解結(jié)果,從而影響仿真結(jié)果可信度。
4.4 目標(biāo)模擬時(shí)空不一致
并行仿真試驗(yàn)?zāi)J揭罄走_(dá)回波信號(hào)模擬和紅外目標(biāo)信號(hào)模擬能夠同步模擬彈目相對(duì)方位和相對(duì)距離,目標(biāo)模擬空間描述處理和方法要求一致。由于時(shí)間延遲與目標(biāo)模擬起伏特性和位置控制誤差也會(huì)帶來目標(biāo)模擬的時(shí)空不一致,影響仿真試驗(yàn)精度[4]。
為定量分析復(fù)合制導(dǎo)并行仿真時(shí)空一致性,本文在MATLAB/Simulink環(huán)境下構(gòu)建并行仿真系統(tǒng)仿真模型,總體結(jié)構(gòu)如圖2所示,上半部分為雷達(dá)制導(dǎo)回路模型,下半部分為紅外制導(dǎo)回路模型,導(dǎo)彈模型采用典型反艦導(dǎo)彈彈道模型。在該仿真模型中,通過控制參數(shù)時(shí)間延遲及導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)和目標(biāo)模擬誤差模型引入時(shí)空不一致,依據(jù)時(shí)空不一致對(duì)導(dǎo)彈脫靶量的影響程度定量分析并行仿真的時(shí)空一致性。
圖2 雙模復(fù)合制導(dǎo)并行仿真系統(tǒng)仿真模型結(jié)構(gòu)圖
5.1 導(dǎo)彈控制參數(shù)時(shí)間延遲
假設(shè)由于雷達(dá)制導(dǎo)回路航向控制信號(hào)信息傳輸延時(shí)發(fā)生的時(shí)間不一致度ΔT,導(dǎo)致彈道脫靶量誤差即空間不一致度為ΔS,通過仿真,ΔT=0.1 s時(shí)導(dǎo)彈跟蹤末端彈道比較結(jié)果如圖3所示,不同延遲造成的導(dǎo)彈脫靶量偏差如表1所示。
圖3 延時(shí)0.1s時(shí)導(dǎo)彈末端彈道和姿態(tài)角比較圖
序號(hào)123456時(shí)間延遲/s0.10.040.020.010.0050.001脫靶量誤差/m28.610.35.72.91.40.3
根據(jù)仿真結(jié)果,導(dǎo)彈脫靶量偏差隨著航向控制信號(hào)時(shí)間延遲增大而增加,針對(duì)反艦類導(dǎo)彈仿真試驗(yàn)脫靶量要求,脫靶量偏差應(yīng)該控制在米級(jí),據(jù)表1仿真結(jié)果分析,并行仿真試驗(yàn)對(duì)時(shí)間不一致性可容忍值約為40 ms。實(shí)際半實(shí)物仿真控制參數(shù)信息傳輸時(shí)間延遲為毫秒級(jí)以內(nèi),另外,由于導(dǎo)彈仿真時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)晶振誤差可以控制在毫秒級(jí)以內(nèi),因此,控制參數(shù)傳輸時(shí)間延遲和時(shí)鐘不同步帶來的并行仿真時(shí)空不一致不會(huì)影響導(dǎo)引頭信息融合對(duì)目標(biāo)一致性判別。
5.2 導(dǎo)彈姿態(tài)和目標(biāo)模擬不一致性
導(dǎo)彈制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)依據(jù)彈道模型解算導(dǎo)彈歐拉角和彈目相對(duì)方位和距離信息,分別控制導(dǎo)彈姿態(tài)模擬設(shè)備和目標(biāo)生成設(shè)備,由于導(dǎo)彈姿態(tài)和目標(biāo)模擬誤差因素引入的空間不一致,最終效應(yīng)都是造成導(dǎo)引頭對(duì)目標(biāo)跟蹤誤差生成,進(jìn)而影響彈道解算和命中精度,因此本節(jié)一并分析導(dǎo)彈姿態(tài)和目標(biāo)模擬空間不一致性。
(1)導(dǎo)彈姿態(tài)模擬數(shù)學(xué)模型建立
導(dǎo)彈姿態(tài)模擬首先要解決同一彈體姿態(tài)控制信息作用下不同結(jié)構(gòu)類型三軸轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)彈姿態(tài)模擬的一致性。立式三軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度(φ1,θ1,γ1)與導(dǎo)彈歐拉角(φ,θ,γ)定義相同,其立式三軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制信號(hào)即為彈道模型解算導(dǎo)彈歐拉角。臥式三軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度(φ2,θ2,γ2)與導(dǎo)彈歐拉角(φ,θ,γ)定義不同,其轉(zhuǎn)換關(guān)系如下:
(3)
從系統(tǒng)辨識(shí)的角度建立轉(zhuǎn)臺(tái)各軸運(yùn)動(dòng)模型,使得轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)具有以下特性:①轉(zhuǎn)臺(tái)各軸系對(duì)輸入信號(hào)具有跟隨性,能夠還原輸入信號(hào)特征;②轉(zhuǎn)臺(tái)各軸系對(duì)輸入信號(hào)的增益為1,即轉(zhuǎn)臺(tái)輸出幅值等于輸入信號(hào)幅值;③轉(zhuǎn)臺(tái)各軸系輸出與輸入信號(hào)具有同步性,即相位相同。轉(zhuǎn)臺(tái)各軸系用二階系統(tǒng)進(jìn)行描述,通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的精確表達(dá),二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:
(4)
式中,ωn為自然頻率;ζ為阻尼比。
定義轉(zhuǎn)臺(tái)雙十指標(biāo)頻率ωs:轉(zhuǎn)臺(tái)在一定頻率帶寬范圍0~ωs內(nèi)幅頻和相頻特性滿足條件:
(5)
則:
其中:
(6)
(7)
因此根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)雙十指標(biāo)頻率ωs及阻尼比ζ即可建立滿足頻響要求的轉(zhuǎn)臺(tái)二階系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)模型[5]。
(2)導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)誤差模型建立
轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差主要包括回轉(zhuǎn)誤差和靜態(tài)誤差,回轉(zhuǎn)誤差主要有傾角回轉(zhuǎn)誤差、徑向回轉(zhuǎn)誤差、回轉(zhuǎn)精度等;靜態(tài)誤差主要指同軸度、軸線相交度、垂直度等。轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的影響通過空間誤差傳遞矩陣T描述,采用多體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論建立不同結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)臺(tái)的誤差傳遞模型,轉(zhuǎn)臺(tái)空間誤差傳遞矩陣具有如下形式:
(8)
其中,矩陣元素Bij(i,j=1,2,3)描述了轉(zhuǎn)臺(tái)誤差對(duì)導(dǎo)引頭空間指向角度的影響;px,py,pz描述了轉(zhuǎn)臺(tái)誤差對(duì)導(dǎo)引頭空間位置的影響。采用導(dǎo)引頭指向誤差和位置偏移兩項(xiàng)指標(biāo)衡量轉(zhuǎn)臺(tái)誤差對(duì)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的影響。定義:
指向誤差Δ:安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上的導(dǎo)引頭實(shí)際指向Δact與理想指向Δideal之間的角度偏差。
位置誤差e:安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上的導(dǎo)引頭中心實(shí)際位置eact與理想位置eideal之間的位置偏差。
即:
Δ=Δact-Δideale=eact-eideal
(9)
將指向誤差在姿態(tài)角方向進(jìn)行分解,姿態(tài)角誤差為:
(10)
位置誤差為:
e=T·[tT,1]T-Tideal·[tT,1]T
(11)
以上各式中,φact,θact,γact分別為轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)際姿態(tài)角;φideal,θideal,γideal為理想姿態(tài)角。t為導(dǎo)引頭中心上一點(diǎn)坐標(biāo),Tideal為轉(zhuǎn)臺(tái)理想運(yùn)動(dòng)傳遞矩陣。
(3)目標(biāo)模擬空間誤差模型建立
目標(biāo)模擬空間誤差對(duì)于雷達(dá)制導(dǎo)回路射頻陣列來說主要指所模擬目標(biāo)的位置閃爍,對(duì)于安裝于五軸轉(zhuǎn)臺(tái)上的紅外場(chǎng)景模擬設(shè)備來說主要由轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差所致。目標(biāo)模擬空間誤差對(duì)半實(shí)物仿真的影響主要改變了導(dǎo)彈和目標(biāo)的空間角位置關(guān)系,產(chǎn)生附加的空間指向誤差和位置誤差,與轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)半實(shí)物仿真試驗(yàn)的影響機(jī)理相同。將兩者影響統(tǒng)一用導(dǎo)引頭等效指向誤差Δequ和等效位置誤差eequ表示。
(4)空間一致性仿真分析
在并行仿真系統(tǒng)仿真模型中引入轉(zhuǎn)臺(tái)及目標(biāo)模擬空間誤差模型,分析空間誤差對(duì)半實(shí)物仿真過程及結(jié)果的影響。通過調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)軸線垂直度誤差改變等效指向誤差Δequ,調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)軸線相交度改變等效位置誤差eequ。保持雷達(dá)制導(dǎo)回路空間誤差不變,改變紅外制導(dǎo)回路空間誤差,表2列出了不同指向誤差情況下的最大空間不一致度ΔSmax及脫靶量偏差,定義:ΔSmax=max(ΔS)。
表2 指向誤差對(duì)仿真試驗(yàn)結(jié)果影響
保持雷達(dá)制導(dǎo)回路指向誤差為Δequ:Δφ=45.28″;Δθ=47.08″;Δγ=45.09″不變,紅外制導(dǎo)回路指向誤差取不同值,由表中數(shù)據(jù)可見,隨紅外制導(dǎo)回路指向誤差逐漸接近雷達(dá)制導(dǎo)回路,兩回路脫靶量偏差和ΔSmax值均具有變小的趨勢(shì),仿真試驗(yàn)結(jié)果的一致性顯著增強(qiáng)。
圖4 雷達(dá)、紅外制導(dǎo)回路姿態(tài)角對(duì)比曲線(序號(hào)2)
表2中姿態(tài)角偏差均值是兩個(gè)仿真回路在同一仿真時(shí)刻導(dǎo)彈姿態(tài)角差值的平均值,可見隨指向誤差接近,兩回路仿真試驗(yàn)過程趨于一致。表明指向誤差對(duì)半實(shí)物仿真試驗(yàn)空間一致性具有較大的影響,通過調(diào)整兩回路指向誤差的一致性可以有效保證并行仿真的空間一致性。圖4為序號(hào)2時(shí),雷達(dá)制導(dǎo)回路、紅外制導(dǎo)回路仿真試驗(yàn)過程中姿態(tài)角對(duì)比曲線,圖中橫坐標(biāo)為仿真時(shí)間,縱坐標(biāo)為導(dǎo)彈姿態(tài)角。兩回路導(dǎo)彈俯仰偏差ΔθAB和航向偏差均值ΔφAB為21.77″,當(dāng)紅外導(dǎo)引頭在距離目標(biāo)10 km內(nèi)工作時(shí),兩個(gè)回路脫靶量偏差距離小于0.5 m,對(duì)艦船目標(biāo)來說不影響雷達(dá)/紅外復(fù)合導(dǎo)引頭信息融合的目標(biāo)一致性判別。
雷達(dá)、紅外制導(dǎo)回路等效指向誤差Δequ保持不變,改變紅外制導(dǎo)回路等效位置誤差eequ,仿真結(jié)果顯示eequ改變時(shí)脫靶量偏差及ΔSmax值變化極小,表明等效位置誤差不影響空間一致性。因?yàn)榈刃恢谜`差相對(duì)彈目距離是極小值,所以對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)視線角影響很小。
上述并行仿真結(jié)果分析表明,以彈道仿真脫靶量偏差作為時(shí)空一致性判據(jù),上述因素并未影響到復(fù)合制導(dǎo)信息融合對(duì)目標(biāo)一致性的判別。但為保證并行仿真試驗(yàn)精度和可信度,必須做好系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。
(1)優(yōu)化系統(tǒng)控制層,減小通信延遲
為減小多級(jí)控制所帶來的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)處理時(shí)間延遲,復(fù)合制導(dǎo)并行仿真僅采用一層控制層,雷達(dá)制導(dǎo)回路控制系統(tǒng)將作為并行仿真的控制層,紅外制導(dǎo)仿真回路相關(guān)設(shè)備將作為節(jié)點(diǎn)接入雷達(dá)制導(dǎo)仿真回路。主要工作是雷達(dá)回路控制系統(tǒng)增加并行仿真控制模式,統(tǒng)一修訂接口通信協(xié)議。
(2)優(yōu)化同步性控制,提高時(shí)間一致性
并行仿真系統(tǒng)是在統(tǒng)一時(shí)統(tǒng)下同步仿真控制,將采用實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)中斷觸發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)并行仿真系統(tǒng)的同步性控制。相應(yīng)工作是雷達(dá)制導(dǎo)回路彈道仿真機(jī)作為并行仿真系統(tǒng)唯一彈道計(jì)算機(jī),其他節(jié)點(diǎn)在彈道仿真機(jī)時(shí)鐘控制下同步工作;最小化環(huán)形實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù),減小試驗(yàn)冗余。
(3)保證系統(tǒng)調(diào)試精度,提高空間一致性
本文仿真分析得出,導(dǎo)彈姿態(tài)模擬和目標(biāo)模擬在當(dāng)前設(shè)計(jì)指標(biāo)和相關(guān)標(biāo)定基礎(chǔ)上,對(duì)空間一致性影響較小,但被試復(fù)合制導(dǎo)雷達(dá)組件和紅外成像組件安裝和調(diào)試中,導(dǎo)引頭回轉(zhuǎn)中心與三軸轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心的不重合將會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)跟蹤精度的下降,因此,在系統(tǒng)安裝和調(diào)試中保證精度將提高并行仿真空間一致性。
針對(duì)復(fù)合制導(dǎo)試驗(yàn)需求,設(shè)計(jì)了基于并行仿真的復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng),分析了時(shí)空一致性問題,并提出時(shí)空一致性解決框架。復(fù)合制導(dǎo)并行仿真系統(tǒng)將可開展以下試驗(yàn)?zāi)J?一是單模制導(dǎo)半實(shí)物仿真試驗(yàn),獨(dú)立完成雷達(dá)或紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈試驗(yàn)與鑒定;二是雙模制導(dǎo)半實(shí)物仿真試驗(yàn),通過并行仿真檢驗(yàn)雙模復(fù)合導(dǎo)引頭對(duì)目標(biāo)的跟蹤性能;三是雷達(dá)、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈雙發(fā)齊射仿真試驗(yàn)及聯(lián)合仿真應(yīng)用研究。
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Study on space and time consistency of radar/IR compound guidance parallel simulation
ZHAO Shi-ming,SUN Zhi-yue,ZHANG Qi
(No.91336 Troop of PLA,Qinhuangdao 066000,China)
Aiming at simulation test requirement for Radar/IR dual mode compound guidance seeker,the HWIL simulation system for compound guidance based on parallel simulation is proposed and designed,the space and time consistency of parallel simulation key technology is studied.Main factors influencing space and time consistency of parallel simulation are analyzed in detail,the missile attitude motion error model and target space error model are built.The influence degree of various factors on the space and time consistency is analyzed quantitatively based on simulation model of parallel simulation system.Finally the design framework for the space and time consistency of compound guidance parallel simulation is put forward.
compound guidance;HWIL;parallel simulation;space and time consistency
1001-5078(2015)10-1249-06
趙世明(1978-),男,碩士,工程師,主要從事光電對(duì)抗及光電制導(dǎo)半實(shí)物仿真技術(shù)研究。E-mail:shmzhao@126.com
2015-02-05;
2015-03-06
TP391.9
A
10.3969/j.issn.1001-5078.2015.10.021