一种用于航空导弹测试的无人靶车系统及使用方法技术方案

本发明专利技术公开了军事武器测试技术领域的一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，该系统包括有远程控制子系统、牵引车自动驾驶子系统、带靶标的靶车子系统和远程自动脱钩子系统，本发明专利技术的应用将实现航空导弹研发测试和军事实战化训练过程对导弹打击功能和性能的自动化测试，有效降低测试成本，极大提高测试靶场在活动靶标系统保障方面的能力，对航空导弹武器系统的测试验证以及评价具有十分重要的意义，同时也将有力的提升现有靶场测试系统的智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种用于航空导弹测试的无人靶车系统及使用方法
本专利技术涉及军事武器测试
，具体为一种用于航空导弹测试的无人靶车系统及使用方法。
技术介绍
随着航空导弹研发对自动化、智能化的理解和需求不断提升，除了研究炮弹本体的新功能和算法之外，保证军事实战化测试的可靠与安全已成为其开发最大的难点。只有通过完善的自动化测试与评价，才能够尽早在研发阶段发现问题，挖掘隐藏的功能缺陷及不合理之处，才能够保证航空炮弹应用的功能完备性和有效性，从而保证其在军事战争中的绝对优势。智能无人驾驶靶车技术的开发与应用也就成为航空打击炮弹实战化训练和测试的重要支撑，能够更加有效减少测试成本消耗、提高测试安全性和测试系统的智能化程度，也就更具有现实和普世意义。传统航空导弹打击测试以静止固定靶标为主，或有轨式、遥控式运动靶标。为了更加自动、安全、智能、高效且低耗的方式对航空导弹进行较为完备的打击测试，本专利技术设计一套智能无人化靶车系统。本专利技术所设计无人靶车系统的应用，将极大提高测试靶场在活动靶标系统保障方面的能力，对航空导弹武器系统的测试验证以及评价具有十分重要的意义，同时也将有力的提升现有靶场测试系统的智能化水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于航空导弹测试的无人靶车系统及使用方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，该系统包括有远程控制子系统、牵引车自动驾驶子系统、带靶标的靶车子系统和远程自动脱钩子系统；远程控制子系统：用于测试用例定义、远程控制自动驾驶牵扯车子系统驾驶模式、远程控制导弹发射、远程控制牵引钩的自动脱钩、远程接收打击测试报靶结果；牵引车自动驾驶子系统：用于实现基于高精度组合定位的牵引车自动驾驶；带靶标的靶车子系统：用于给定导弹的打击基准，远程报靶；远程脱钩子系统：用于实现牵引车对靶车的拖拽行驶，接收远程脱钩指令，并实现自动脱钩。优选的，所述远程控制子系统包括有远程端控制电脑和无线通讯模块；远程端控制电脑：用于存储测试场地高精地图、测试用例选择、远程控制牵引车驾驶模式、远程控制航空导弹发射和接收来自带靶标靶车系统的远程报靶结果；无线通讯模块：用于传输由远程控制电脑定义的测试用例到牵引车自动驾驶子系统的主控电脑、传输由远程控制电脑触发的航空导弹发射指令到导弹发射控制端、传输由远程控制电脑触发的远程脱钩指令到远程脱钩子系统和传输由带靶标靶车系统远程报靶模块输出的打靶测试结果。优选的，测试用例选择包括有测试路径选择、测试工况设定、脱钩时刻设定、航空导弹发射时刻设定等。优选的，所述牵引车自动驾驶子系统包括有高精度组合定位模块、自动驾驶控制模块和牵引车线控底盘模块；高精度组合定位模块包括有基准站、移动站和卫星惯导组合定位终端；基准站通过GPS天线1接收定位数据进行位置校准，并通过通信天线1以广播的形式向外发送位置校准信息；移动站通过GPS天线2和3接收定位数据采用双天线模式，用于定向，同时通过通信天线2收听基准站广播的位置校准信息，实现RTK厘米级差分定位，输出低频位置和速度信息；卫星惯导组合高精度定位终端融合移动站的低频位置和速度信息、IMU惯导信息和车辆转向和速度信息实现高精度组合导航定位，输出高频位置、速度和姿态信息；自动驾驶控制模块：用于接收远程发送的测试用例和高精度组合导航定位信息完成自动驾驶；牵引车线控底盘模块：用于根据驾驶行为控制指令驱动车体行驶。牵引车自动驾驶控制流程如下：1)在自动驾驶模式下自动完成远程启动命令；2)根据远程接收的测试用例提取测试路径和测试工况定义；3)接收高精度组合导航定位信息，并完成初始位置和姿态校准；4)根据测试参考路径和测试工况，完成速度规划；5)结合测试参考路径和速度规划结果生成测试轨迹；6)依据生成的测试轨迹进行驾驶行为规划，输出驾驶行为执行控制指令。牵引车线控底盘模块主要用于根据驾驶行为控制指令驱动车体行驶，各组成部分详述如下：1)线控转向：用于执行转向指令，完成轨迹跟踪控制中的转向行为，并反馈至卫星惯导组合高精度定位终端；2)线控油门：用于执行速度指令，完成轨迹跟踪控制中的加速行为；3)线控制动：用于执行速度指令，完成轨迹跟踪控制中的减速行为；4)轮速编码：用于测量牵扯车体实际的行驶速度，并反馈至卫星惯导组合高精度定位终端；5)控制反馈中的速度信息和转向信息主要用于星惯导组合高精度定位终端的数据融合，以提高导航定位精度。优选的，所述带靶标的靶车子系统包括有带靶标的车体、纠偏装置和远程报靶系统；带靶标的车体：用于给定炮弹打击测试的目标基准；纠偏装置：用于脱钩后导引靶车车体行驶，使其尽量沿直线行驶，不至于严重偏离测试路径，降低测试误差；远程报靶系统：用于打击测试结果的上报，减少人工报靶环节，提高自动化程度和测试安全性。优选的，所述远程脱钩子系统采用电磁式触发，所述远程脱钩子系统包括有牵引钩，所述牵引钩由电磁触发控制装置1、主动吸合装置2、被动吸合铁块3、牵引钩主体4、连杆5和钩体6组成，牵引钩主体4和电磁触发控制装置1固定在牵引车尾部，所述被动吸合铁块3通过细杆限位滑动设置在主动吸合装置2的前端部，所述钩体6铰接设置在牵引钩主体4的前侧，所述钩体6与牵引钩主体4形成钩手结构，所述连杆5活动贯穿牵引钩主体4背端，所述连杆5的前端铰接钩体6中部，所述连杆5的后端连接被动吸合铁块3)；其中，牵引钩远程脱钩工作流程如下：1)远程电磁式触发脱钩系统，安装在牵引车车体上；2)牵引钩主体4和电磁触发控制装置1固定在牵引车尾部；3)电磁触发控制装置1接收远程脱钩信号，主动吸合装置2断电，电磁力消失，被动吸合铁块3脱离主动吸合装置2，连杆5和钩体6因为不再受拉力作用，自由下落，脱钩过程结束。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、牵引车具有人工驾驶和自动驾驶两种工作模型，自动驾驶模式下牵引车根据远程端发送的测试参考路径和测试工况进行轨迹跟踪。2、自动脱钩系统根据远程脱钩命令自动完成脱钩动作，脱钩系统的设计可以对测试过程中航空炮弹的打击进行有效地隔离，以保护自动驾驶牵引车，降低测试成本。3、带靶标的靶车配置远程报靶模块，可实现对测试结果的自动化上传，提高测试系统的自动化水平。同时，靶车具有承受炮弹打击的外壳，有效降低导弹打击对靶车的破坏程度。4、纠偏装置的设计用于脱钩后导引靶车车体行驶，使其尽量沿直线行驶，不至于严重偏离测试路径，降低测试误差。总之，本专利技术的应用将实现航空导弹研发测试和军事实战化训练过程对导弹打击功能和性能的自动化测试，有效降低测试成本。极大提高测试靶场在活动靶标系统保障方面的能力，对航空导弹武器系统的测试验证以及评价具有十分重要的意义，同时也将有力的提升现有靶场测试系统的智能化水平。附图说明...

【技术保护点】
1.一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，其特征在于：该系统包括有远程控制子系统、牵引车自动驾驶子系统、带靶标的靶车子系统和远程自动脱钩子系统；/n远程控制子系统：用于测试用例定义、远程控制自动驾驶牵扯车子系统驾驶模式、远程控制导弹发射、远程控制牵引钩的自动脱钩、远程接收打击测试报靶结果；/n牵引车自动驾驶子系统：用于实现基于高精度组合定位的牵引车自动驾驶；/n带靶标的靶车子系统：用于给定导弹的打击基准，远程报靶；/n远程脱钩子系统：用于实现牵引车对靶车的拖拽行驶，接收远程脱钩指令，并实现自动脱钩。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，其特征在于：该系统包括有远程控制子系统、牵引车自动驾驶子系统、带靶标的靶车子系统和远程自动脱钩子系统；
远程控制子系统：用于测试用例定义、远程控制自动驾驶牵扯车子系统驾驶模式、远程控制导弹发射、远程控制牵引钩的自动脱钩、远程接收打击测试报靶结果；
牵引车自动驾驶子系统：用于实现基于高精度组合定位的牵引车自动驾驶；
带靶标的靶车子系统：用于给定导弹的打击基准，远程报靶；
远程脱钩子系统：用于实现牵引车对靶车的拖拽行驶，接收远程脱钩指令，并实现自动脱钩。


2.根据权利要求1所述的一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，其特征在于：所述远程控制子系统包括有远程端控制电脑和无线通讯模块；
远程端控制电脑：用于存储测试场地高精地图、测试用例选择、远程控制牵引车驾驶模式、远程控制航空导弹发射和接收来自带靶标靶车系统的远程报靶结果；
无线通讯模块：用于传输由远程控制电脑定义的测试用例到牵引车自动驾驶子系统的主控电脑、传输由远程控制电脑触发的航空导弹发射指令到导弹发射控制端、传输由远程控制电脑触发的远程脱钩指令到远程脱钩子系统和传输由带靶标靶车系统远程报靶模块输出的打靶测试结果。


3.根据权利要求2所述的一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，其特征在于：测试用例选择包括有测试路径选择、测试工况设定、脱钩时刻设定、航空导弹发射时刻设定等。


4.根据权利要求1所述的一种用于航空导弹测试的无人靶车系统，其特征在于：所述牵引车自动驾驶子系统包括有高精度组合定位模块、自动驾驶控制模块和牵引车线控底盘模块；
高精度组合定位模块包括有基准站、移动站和卫星惯导组合定位终端；基准站通过GPS天线1接收定位数据进行位置校准，并通过通信天线1以广播的形式向外发送位置校准信息；移动站通过GPS天线2和3接收定位数据采用双天线模式，用于定向，同时通过通信天线2收听基准站广播的位置校准信息，实现RTK厘米级差分定位，输出低频位置和速度信息；卫星惯导组合高精度定位终端融合移动站的低频位置和速度信息、IMU惯导信息和车辆转向和速度信息实现高精度组合导航定位，输出高频位置、速度和姿态信息；
自动驾驶控制模块：用于接收远程发送的测试用例和高精度组合导航定位信息完成自动驾驶；
牵引车线控底盘模块：用于根据驾驶行为控制指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓书朝，童宝宏，张国涛，孙雪皓，王煊赫，程世杰，贾丰源，石晗，陈龙贵，李学林，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34