制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统技术方案

本发明专利技术公开了一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统，包括：第一仿真计算机，仿真第一量测数据，将其发送至射频信号发射器；射频信号发射器，将第一量测数据发给射频信号接收器；第二仿真计算机，从射频信号接收器获取第一量测数据；仿真第二量测数据，生成综控机控制信息；将仿真的数据和信息发给制导信息融合处理板；制导信息融合处理板利用制导信息融合算法对第一量测数据和第二量测数据进行融合处理，将融合数据发送至第二仿真计算机；第二仿真计算机还根据融合数据生成伺服控制指令并执行伺服控制指令，以根据执行结果仿真新的第二量测数据和新的综控机控制信息。本发明专利技术可在实验室阶段实现对制导信息融合算法进行有效验证。

【技术实现步骤摘要】
制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统
本专利技术属于精确制导
，具体涉及制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统。
技术介绍
随着航空技术的不断进步，卫星之间以及卫星与地面之间通信技术的发展，空天地信息一体化的信息获取方式逐渐成为飞行器制导领域中获取信息的趋势。在空天地信息一体化技术中，对空、天、地三方面的制导信息的融合是非常关键的环节，融合算法的优劣直接影响制导精确性，因此有必要在融合算法投入使用之前对融合算法进行充分的测试。现有的制导信息融合算法测试系统中，往往仅在空天地之一的单个平台下对飞行器搭载的多种传感器量测数据进行基于软件仿真的融合测试，而单平台测试无法满足当前空天地信息一体化趋势下对信息融合算法的测试需求，且限制了信息融合算法的应用场景，通用化性能差；此外，纯软件仿真的方式中，数据的传输均是在计算机内部实现的，对于真实外场应用中数据传输的速率和算法处理的实时性无法进行验证。因此，对于如何在实验室阶段实现对制导信息融合算法进行有效验证，现有技术中尚没有切实可行的方案。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统，包括：第一仿真计算机、第二仿真计算机、射频信号接收器、射频信号发射器以及制导信息融合处理板；其中，所述第一仿真计算机，用于仿真第一量测数据，将所述第一量测数据通过第一通信接口发送至所述射频信号发射器；其中，所述第一量测数据包括卫星量测数据、侦察机量测数据以及地面雷达情报网量测数据中的至少两种；所述射频信号发射器，用于将所述第一仿真计算机发来的所述第一量测数据发射到无线信道中进行传输，以使所述射频信号接收器接收所述第一量测数据；所述第二仿真计算机，用于通过第二通信接口从所述射频信号接收器获取所述第一量测数据；仿真第二量测数据，并模拟综控机生成综控机控制信息；将所述第一量测数据、所述第二量测数据以及所述综控机控制信息通过以太网接口发送至所述制导信息融合处理板；其中，所述第二量测数据包括雷达传感器量测数据、红外传感器量测数据以及激光传感器量测数据中的一种或多种；所述制导信息融合处理板，用于按照所述综控机控制信息执行配置操作；利用待验证的制导信息融合算法对所述第一量测数据和所述第二量测数据进行融合处理，并将融合数据通过所述以太网接口发送至所述第二仿真计算机；所述第二仿真计算机，还用于根据所述融合数据，模拟综控机生成伺服控制指令，并模拟导引头伺服系统执行所述伺服控制指令，以根据执行结果仿真新的第二量测数据并模拟综控机生成新的综控机控制信息。在一个实施例中，所述第二仿真计算机安装有客户端软件；所述客户端软件包括：配置模块、特征数据加载模块、仿真模块、第一模拟模块、第二模拟模块和显示模块；其中，所述配置模块，用于配置仿真参数；所述仿真参数包括：外场环境下的环境参数、干扰类型及干扰参数、飞行器和目标的运动状态参数，以及导引头的传感器种类；所述特征数据加载模块，用于加载所述目标的特征信息；所述仿真模块，用于基于所述仿真参数和所述目标的特征信息仿真所述第二量测数据；所述第一模拟模块，用于模拟综控机生成所述综控机控制信息和所述伺服控制指令；所述第二模拟模块，用于模拟导引头伺服系统执行所述伺服控制指令；所述显示模块，用于基于所述融合数据显示末制导过程中所述飞行器和所述目标的飞行轨迹。在一个实施例中，所述制导信息融合处理板，包括：以太网通信模块、控制模块、数字信号处理模块和电源模块；其中，所述以太网通信模块，用于与所述第二仿真计算机进行通信实现数据交互；所述控制模块，用于按照所述综控机控制信息执行配置操作，并控制所述以太网通信模块和所述数字信号处理模块之间的数据发送与接收；所述数字信号处理模块，用于加载待验证的制导信息融合算法，并利用所述制导信息融合算法对所述第一量测数据和所述第二量测数据进行融合处理；所述电源模块，用于为所述以太网通信模块、所述控制模块以及所述数字信号处理模块提供电源。在一个实施例中，所述数字信号处理模块，包括：DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理器)芯片以及与所述DSP芯片匹配的外围电路。在一个实施例中，所述第一通信接口和所述第二通信接口均为通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)接口；所述以太网接口为千兆以太网接口。在一个实施例中，所述射频信号接收器和所述射频信号发射器均为ADALM-PLUTO软件定义无线电射频传输器。在一个实施例中，所述第二仿真计算机仿真所述第二量测数据时的数据率为需要模拟的至少一个传感器的数据率的公约数。本专利技术提供的制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统的有益效果如下：(1)本专利技术中，制导信息融合处理板中所处理的数据与第一仿真计算机、第二仿真计算机中原始仿真的数据进行了硬件隔离；并且，本专利技术通过射频信号发射器和射频信号接收器对制导信息融合处理板待处理的数据在无线信道中进行了传输；综合以上两点，本专利技术模拟了真实外场应用中数据的传输方式，从而可以对数据传输的速率和算法处理的实时性进行验证。并且，本专利技术中第二仿真计算机与制导信息融合处理板通过以太网接口进行通信，传输速率较高，提高了测试效果的实时性。(2)本专利技术使用第一仿真计算机仿真卫星量测数据、侦察机量测数据以及地面雷达情报网量测数据中的至少两种，通过仿真不同类型的第一量测数据，能够为空、天、地三种外场环境的任意组合下的外场环境提供原始数据，具有较高的通用性。并且，本专利技术还使用第二仿真计算机对飞行器所在的弹载平台的各种传感器量测数据进行了仿真，可以进一步为空天地一体化架构下的信息融合算法验证提供数据支持，在增加了数据获取渠道的同时，也提高了测试系统的通用性；并且，本专利技术可根据导引头搭载的传感器类型在第二仿真计算机中选择仿真一种或多种类型的传感器量测数据，即第二量测数据，进一步提高了测试系统的通用性。(3)本专利技术中，制导信息融合处理板作为通用的数据处理平台为制导信息融合算法的测试提供了硬件平台，适用于各种不同的制导信息融合算法，通用性较高，可以部分替代外场实验，从而节省外场实验的时间周期和成本。以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例中仿真第一量测数据的坐标示意图；图3是本专利技术实施例中仿真第二量测数据的坐标示意图；图4是本专利技术实施例中制导信息融合处理板的结构示意图；图5是示例性示出的一种制导信息融合算法的流程图；图6是本专利技术实施例中的数据流向图；图7是飞行器搭载的传感器的伺服小回路的示意图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统，其特征在于，包括：第一仿真计算机、第二仿真计算机、射频信号接收器、射频信号发射器以及制导信息融合处理板；其中，/n所述第一仿真计算机，用于仿真第一量测数据，将所述第一量测数据通过第一通信接口发送至所述射频信号发射器；其中，所述第一量测数据包括卫星量测数据、侦察机量测数据以及地面雷达情报网量测数据中的至少两种；/n所述射频信号发射器，用于将所述第一仿真计算机发来的所述第一量测数据发射到无线信道中进行传输，以使所述射频信号接收器接收所述第一量测数据；/n所述第二仿真计算机，用于通过第二通信接口从所述射频信号接收器获取所述第一量测数据；仿真第二量测数据，并模拟综控机生成综控机控制信息；将所述第一量测数据、所述第二量测数据以及所述综控机控制信息通过以太网接口发送至所述制导信息融合处理板；其中，所述第二量测数据包括雷达传感器量测数据、红外传感器量测数据以及激光传感器量测数据中的一种或多种；/n所述制导信息融合处理板，用于按照所述综控机控制信息执行配置操作；利用待验证的制导信息融合算法对所述第一量测数据和所述第二量测数据进行融合处理，并将融合数据通过所述以太网接口发送至所述第二仿真计算机；/n所述第二仿真计算机，还用于根据所述融合数据，模拟综控机生成伺服控制指令，并模拟导引头伺服系统执行所述伺服控制指令，以根据执行结果仿真新的第二量测数据并模拟综控机生成新的综控机控制信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种制导信息融合算法的通用化半实物仿真验证系统，其特征在于，包括：第一仿真计算机、第二仿真计算机、射频信号接收器、射频信号发射器以及制导信息融合处理板；其中，
所述第一仿真计算机，用于仿真第一量测数据，将所述第一量测数据通过第一通信接口发送至所述射频信号发射器；其中，所述第一量测数据包括卫星量测数据、侦察机量测数据以及地面雷达情报网量测数据中的至少两种；
所述射频信号发射器，用于将所述第一仿真计算机发来的所述第一量测数据发射到无线信道中进行传输，以使所述射频信号接收器接收所述第一量测数据；
所述第二仿真计算机，用于通过第二通信接口从所述射频信号接收器获取所述第一量测数据；仿真第二量测数据，并模拟综控机生成综控机控制信息；将所述第一量测数据、所述第二量测数据以及所述综控机控制信息通过以太网接口发送至所述制导信息融合处理板；其中，所述第二量测数据包括雷达传感器量测数据、红外传感器量测数据以及激光传感器量测数据中的一种或多种；
所述制导信息融合处理板，用于按照所述综控机控制信息执行配置操作；利用待验证的制导信息融合算法对所述第一量测数据和所述第二量测数据进行融合处理，并将融合数据通过所述以太网接口发送至所述第二仿真计算机；
所述第二仿真计算机，还用于根据所述融合数据，模拟综控机生成伺服控制指令，并模拟导引头伺服系统执行所述伺服控制指令，以根据执行结果仿真新的第二量测数据并模拟综控机生成新的综控机控制信息。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二仿真计算机安装有客户端软件；所述客户端软件包括：配置模块、特征数据加载模块、仿真模块、第一模拟模块、第二模拟模块和显示模块；其中，
所述配置模块，用于配置仿真参数；所述仿真参数包括：外场环境下的环境参数、干扰类型及干扰参数、飞行器和目标的运动状态参数，以及导引头的传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峥，董枭翔，谢荣，冉磊，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61