CN109613842A - 一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法及系统,步骤:(1)根据无人机激光制导导弹激光导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验,利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,绘制激光能量‑距离曲线;(2)根据仿真过程中实时解算的弹目相对位置关系结合所述的激光能量‑距离曲线,确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;(3)仿真过程中,通过激光直射的方式向激光导引头探测器发送激光,使当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值与(2)中对应时刻确定的激光能量值一致。本发明较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,将激光目标信号模拟器设计成可根据离目标距离由远及近而能量逐渐增大,较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。
背景技术
目前察打一体型无人机挂载导弹广泛采用激光半主动制导方式,由于激光单色性好,束散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,且照射精度一般在1米以内,所以激光制导武器攻击固定或活动目标具有其他制导方式无法匹敌的优势。
察打一体型无人机发射激光制导导弹方式有两种:
工作模式一为发射前锁定目标模式,当载机飞临目标区域,侦察/目标指示系统对目标进行激光指示,由弹上任务机控制导引头解锁启动,导引头通过接收目标漫反射的激光回波信号并成像至内部四象限探测器,根据四象限信号差别,可以解算出与目标视线之间的角误差信号,再将角误差信号送至导弹自动驾驶仪,自动驾驶仪根据该信号和弹上其他信号一起按照预设制导控制律形成控制指令,调整弹体轴线指向目标,从而完成对目标的跟踪和逼近,最终完成对目标的捕获锁定及打击。
工作模式二为发射后锁定目标模式,导弹发射导引头不需要锁定目标,导弹发射后经过一段时间的自动驾驶仪中制导飞行,至中末制导交接区域后导引头解锁启动,导引头通过接收目标漫反射的激光回波信号并成像至内部四象限探测器,根据四象限信号差别,可以解算出与目标视线之间的角误差信号,再将角误差信号送至导弹自动驾驶仪,自动驾驶仪根据该信号和弹上其他信号一起按照预设制导控制律形成控制指令,调整弹体轴线指向目标,从而完成对目标的跟踪和逼近,最终完成对目标的捕获锁定及打击。
由此可见,激光制导导弹激光导引头、自动驾驶仪(包括:惯导、任务计算机和舵机组成)以及制导控制律等等任何一个环节出现问题,都可导致导弹制导飞行失败。因此为缩短激光制导导弹的研制周期,需要设计一种较真实的半物理仿真方法,以验证外场飞行试验前的导弹设计工作。采用仿真技术可以多次重复性试验,预先发现问题,增加外场试验的安全性。仿真试验是飞行控制系统研制的重要阶段,通过在地面全面检验和验证飞行控制系统,综合测试其性能指标,为实际试飞提供可靠性保证。
但以往半物理仿真系统中的激光目标信号模拟器常采用固定能量激光器,导致激光导引头采集到的信号为理想信号,无法真实的模拟导弹由远及近至击中目标时导引头捕获激光能量的变化,无法验证这一过程中因激光能量急剧变化导致的导引头信号波动、盲距等问题给导弹控制系统带来的影响。
发明内容
本发明的技术解决问题是:设计一种半物理仿真系统,将系统中的激光目标信号模拟器设计成可根据离目标距离由远及近而能量逐渐增大,较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。
本发明的技术解决方案是:一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,通过下述方式实现:
(1)根据无人机激光制导导弹激光导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验,利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,绘制激光能量-距离曲线;
(2)根据仿真过程中实时解算的弹目相对位置关系结合所述的激光能量-距离曲线,确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;
(3)仿真过程中,通过激光直射的方式向激光导引头探测器发送激光,使当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值与(2)中对应时刻确定的激光能量值一致。
一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,通过下述方式实现:
(1)利用激光能量测试仪测算不同距离下无人机激光照射器照射目标后漫反射的激光能量,绘制目标漫反射能量-距离曲线;
(2)根据仿真过程中实时解算的弹目相对位置关系结合所述的目标漫反射能量-距离曲线,确定当前时刻的目标漫反射能量,进而确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;
(3)仿真过程中,通过激光直射的方式向激光导引头探测器发送激光,使当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值与(2)中对应时刻确定的激光能量值一致。
优选的,步骤(2)中确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量结合解算的弹目相对位置,结合激光导引头探测器的特性,利用目标回波功率方程确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值。
优选的,步骤(2)中确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量利用地面激光照射器发射对应能量的激光,将激光导引头探测器置于解算的弹目相对位置处确定实际接收到的激光能量值。
一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,包括仿真计算机、五轴转台、仿真控制遥测系统;
所述五轴转台分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态;外两轴用于模拟目标运动;可变能量激光目标信号模拟器内预先存储激光能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头及自动驾驶仪系统放置于内三轴上;
仿真控制遥测系统在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
仿真计算机运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头发送激光;
实际激光导引头根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统;
自动驾驶仪系统根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机;
仿真计算机根据当前舵偏实时解算导弹飞行诸元。
优选的,可变能量激光目标信号模拟器包括控制信号处理模块、激光增益调节模块、供电模块、激光透波镜头;供电模块为模拟器提供电源需求;
所述控制信号处理模块内预先存储激光能量-距离曲线,根据当前弹目位置关系,计算激光能量;所述激光增益调节模块根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;
所述的激光增益调节模块按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头中发出的直射激光能量-距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
优选的,所述的预先存储激光能量-距离曲线根据无人机激光制导导弹激光导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验,利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,进而确定的激光能量-距离曲线。
一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,包括仿真计算机、五轴转台、仿真控制遥测系统;
所述五轴转台分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态;外两轴用于模拟目标运动;可变能量激光目标信号模拟器内预先存储目标漫反射能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头及自动驾驶仪系统放置于内三轴上;
仿真控制遥测系统在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
仿真计算机运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头发送激光;
实际激光导引头根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统;
自动驾驶仪系统根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机;
仿真计算机根据当前舵偏实时解算导弹飞行诸元。
优选的,所述的可变能量激光目标信号模拟器包括控制信号处理模块、激光增益调节模块、供电模块、激光透波镜头;供电模块为模拟器提供电源需求;
所述控制信号处理模块内预先存储目标漫反射能量-距离曲线,根据当前弹目位置关系,计算目标漫反射能量,进而确定激光能量;所述激光增益调节模块根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;
所述的激光增益调节模块按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头中发出的直射激光能量距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
优选的,根据目标漫反射能量确定激光能量通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量结合解算的弹目相对位置,结合激光导引头探测器的特性,利用目标回波功率方程确定当前时刻的激光能量值。
优选的,根据目标漫反射能量确定激光能量通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量利用地面激光照射器发射对应能量的激光,将激光导引头探测器置于解算的弹目相对位置处确定实际接收到的激光能量值。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)目前无人机挂载导弹广泛采用激光半主动制导方式,导弹设计前期,为加快研制进度,降低研制成本,减少外场靶试飞行次数,常利用半物理仿真系统对导弹激光导引头、自动驾驶仪系统、制导控制算法等进行五轴转台仿真测试。其中半物理仿真系统中的激光目标信号模拟器常采用固定能量激光器,导致激光导引头采集到的信号为理想信号,无法真实的模拟导弹由远及近至击中目标时导引头捕获激光能量的变化,无法验证这一过程中因激光能量急剧变化导致的导引头信号波动、盲距等问题给导弹控制系统带来的影响。本发明设计一种半物理仿真系统,将系统中的激光目标信号模拟器设计成可根据离目标距离由远及近而能量逐渐增大,较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。
(2)半物理仿真系统中的激光目标信号模拟器设计成可根据离目标距离由远及近而能量逐渐增大,较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。
(3)通过仿真运行,对导弹的动力学模型进行评价与验证,了解其操作特性、耦合特性等,为飞行控制系统的设计积累先验知识;在飞行控制系统控制规律设计过程中,进行姿态控制、高度控制和航向控制等过程的仿真试验,以检测系统的任务逻辑和功能;如果在外场飞行试验中发生故障,可以在实验室内通过仿真试验对外场故障进行复现,分析事故原因,提出相应的解决方案,再进行仿真验证。整个过程极大的缩短了激光制导导弹的研制进度,降低了研制经费,减少了靶场靶试试验次数,具有极高的实用价值和经济效益。
附图说明
图1为本发明功能框图;
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的详细描述。
实施例1
无人机发射机载激光制导导弹时,首先通过机载光电侦查载荷搜索、发现并锁定目标,再利用机载激光照射器发射激光束到目标上,无人机机载导弹激光导引头通过接收目标漫反射的激光回波,识别解算后锁定直至击中目标。由于激光单色性好,束散角小,敌方很难对制导系统实施有效干扰,且照射精度一般在1米以内,所以激光制导武器攻击固定或活动目标具有其他制导方式无法匹敌的优势。
导弹设计前期,为加快研制进度,降低研制成本,减少外场靶试飞行次数,常利用半物理仿真系统对导弹激光导引头、自动驾驶仪系统、制导控制算法等进行五轴转台仿真测试。
如图1所示,一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于:
在导弹半物理仿真系统中利用可变能量激光目标信号模拟器U11,模拟导弹飞行过程中激光导引头U12接收到的目标激光信号的变化,进行导弹飞行仿真;
所述半物理仿真系统包括仿真控制遥测系统U3、仿真计算机U2、五轴转台U1;
所述五轴转台U1分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态,实现导弹滚转、偏航和俯仰运动;外两轴用于模拟目标,实现目标的偏航和俯仰运动;可变能量激光目标信号模拟器U11内预先存储激光能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头U12及自动驾驶仪系统U13放置于内三轴上;五轴完全协调动作,保证了仿真过程中的无原理性误差;
仿真控制遥测系统U3用于仿真过程控制、参数装订、数据遥测;在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机U2中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
所述仿真计算机U2运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;导弹数学模型包含导弹飞行动力学模型、运动学模型、误差扰动模型、弹道模型,可通过仿真控制遥测系统所装订的仿真初始参数调整仿真弹道、误差扰动;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器U11根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头U12发送激光;
实际激光导引头U12根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器U11的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统U13;
自动驾驶仪系统U13根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机U2;
仿真计算机U2运行导弹数学模型,用于实时解算导弹飞行诸元并通过光纤卡控制五轴转台;
所述可变能量激光目标信号模拟器U11包括控制信号处理模块U111、激光增益调节模块U112、供电模块U113、激光透波镜头U114。所述控制信号处理模块U111根据控制输入计算激光能量;所述激光增益调节模块U112根据计算结果调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头U114中发出;所述供电模块U113为模拟器提供电源需求。
具体的激光能量改变的方法步骤如下:
①根据无人机激光制导导弹导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验;
②利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,绘制激光能量-距离曲线;
③半物理仿真过程中仿真计算机U2实时解算出弹目相对位置关系通过高速串口卡传递至可变能量激光目标信号模拟器U11;
④激光目标信号模拟器U11控制信号处理模块U111根据激光能量-距离曲线确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;
⑤激光增益调节模块U112根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;激光增益调节模块U112按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头U114中发出的直射激光能量-距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
实施例2
下面结合附图对本发明的具体实施方式2进行进一步的详细描述。
如图1所示,一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于:
在导弹半物理仿真系统中利用可变能量激光目标信号模拟器U11,模拟导弹飞行过程中激光导引头U12接收到的目标激光信号的变化,进行导弹飞行仿真;
所述半物理仿真系统包括仿真控制遥测系统U3、仿真计算机U2、五轴转台U1;
所述五轴转台U1分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态,实现导弹滚转、偏航和俯仰运动;外两轴用于模拟目标,实现目标的偏航和俯仰运动;可变能量激光目标信号模拟器U11内预先存储目标漫反射能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头U12及自动驾驶仪系统U13放置于内三轴上;五轴完全协调动作,保证了仿真过程中的无原理性误差;
仿真控制遥测系统U3用于仿真过程控制、参数装订、数据遥测;在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机U2中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
所述仿真计算机U2运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;导弹数学模型包含导弹飞行动力学模型、运动学模型、误差扰动模型、弹道模型,可通过仿真控制遥测系统所装订的仿真初始参数调整仿真弹道、误差扰动;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器U11根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头U12发送激光;
实际激光导引头U12根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器U11的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统U13;
自动驾驶仪系统U13根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机U2;
所述可变能量激光目标信号模拟器U11包括控制信号处理模块U111、激光增益调节模块U112、供电模块U113、激光透波镜头U114。所述控制信号处理模块U111根据控制输入计算激光能量;所述激光增益调节模块U112根据计算结果调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头U114中发出;所述供电模块U113为模拟器提供电源需求;
所述控制信号处理模块内预先存储目标漫反射能量-距离曲线,根据当前弹目位置关系,计算目标漫反射能量,进而确定激光能量;所述激光增益调节模块根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;
所述的激光增益调节模块按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头中发出的直射激光能量距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
根据目标漫反射能量确定激光能量可通过下述方式实现:根据当前时刻的目标漫反射能量结合解算的弹目相对位置,结合激光导引头探测器的特性,利用目标回波功率方程确定当前时刻的激光能量值。
目标回波功率方程为:
式中,PtKtAtρ代表当前时刻的目标漫反射能量;Kr为激光导引头探测器的透过率,Ar为激光导引头探测器的有效接收面积,u为大气单位长度的衰减系数,R为解算的弹目相对位置。
根据目标漫反射能量确定激光能量亦可通过下述方式实现:根据当前时刻的目标漫反射能量利用地面激光照射器发射对应能量的激光,将激光导引头探测器置于解算的弹目相对位置处确定实际接收到的激光能量值。
半物理仿真系统中的激光目标信号模拟器设计成可根据离目标距离由远及近而能量逐渐增大,较完整的模拟了导弹在空中飞行的过程,提高了半物理仿真系统效率及准确程度。整个仿真过程极大的缩短了激光制导导弹的研制进度,降低了研制经费,减少了靶场靶试试验次数,具有极高的实用价值和经济效益。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (11)
1.一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于通过下述方式实现:
(1)根据无人机激光制导导弹激光导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验,利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,绘制激光能量-距离曲线;
(2)根据仿真过程中实时解算的弹目相对位置关系结合所述的激光能量-距离曲线,确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;
(3)仿真过程中,通过激光直射的方式向激光导引头探测器发送激光,使当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值与(2)中对应时刻确定的激光能量值一致。
2.一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于通过下述方式实现:
(1)利用激光能量测试仪测算不同距离下无人机激光照射器照射目标后漫反射的激光能量,绘制目标漫反射能量-距离曲线;
(2)根据仿真过程中实时解算的弹目相对位置关系结合所述的目标漫反射能量-距离曲线,确定当前时刻的目标漫反射能量,进而确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值;
(3)仿真过程中,通过激光直射的方式向激光导引头探测器发送激光,使当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值与(2)中对应时刻确定的激光能量值一致。
3.根据权利要求2所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于:步骤(2)中确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量结合解算的弹目相对位置,结合激光导引头探测器的特性,利用目标回波功率方程确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值。
4.根据权利要求2所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量仿真方法,其特征在于:步骤(2)中确定当前时刻激光导引头探测器接收到的激光能量值通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量利用地面激光照射器发射对应能量的激光,将激光导引头探测器置于解算的弹目相对位置处确定实际接收到的激光能量值。
5.一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:包括仿真计算机、五轴转台、仿真控制遥测系统;
所述五轴转台分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态;外两轴用于模拟目标运动;可变能量激光目标信号模拟器内预先存储激光能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头及自动驾驶仪系统放置于内三轴上;
仿真控制遥测系统在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
仿真计算机运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头发送激光;
实际激光导引头根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统;
自动驾驶仪系统根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机;
仿真计算机根据当前舵偏实时解算导弹飞行诸元。
6.根据权利要求5所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:可变能量激光目标信号模拟器包括控制信号处理模块、激光增益调节模块、供电模块、激光透波镜头;供电模块为模拟器提供电源需求;
所述控制信号处理模块内预先存储激光能量-距离曲线,根据当前弹目位置关系,计算激光能量;所述激光增益调节模块根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;
所述的激光增益调节模块按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头中发出的直射激光能量-距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
7.根据权利要求6所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:所述的预先存储激光能量-距离曲线根据无人机激光制导导弹激光导引头空中挂飞试验或地面跑车试验或靶试飞行试验,利用激光导引头探测器测算不同距离下的激光能量,进而确定的激光能量-距离曲线。
8.一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:包括仿真计算机、五轴转台、仿真控制遥测系统;
所述五轴转台分为内三轴及外两轴,内三轴用来模拟导弹飞行姿态;外两轴用于模拟目标运动;可变能量激光目标信号模拟器内预先存储目标漫反射能量-距离曲线并安装在外两轴上;实际激光导引头及自动驾驶仪系统放置于内三轴上;
仿真控制遥测系统在仿真开始时,向自动驾驶仪系统装订发射诸元,同时向仿真计算机中装订仿真初始参数;并记录整个仿真过程中的遥测数据;
仿真计算机运行导弹数学模型,实时解算导弹飞行诸元,将飞行诸元中的姿态信息发送至五轴转台控制器,将弹目位置关系发送至可变能量激光目标信号模拟器;
五轴转台控制器根据接收到的姿态信息控制五轴转台模拟导弹飞行姿态以及目标运动;可变能量激光目标信号模拟器根据接收到的弹目位置关系确定激光能量,进而根据所述激光能量,通过激光直射的方式向实际激光导引头发送激光;
实际激光导引头根据接收到的激光能量结合视场内的可变能量激光目标信号模拟器的位置确定视线角速度,并反馈至自动驾驶仪系统;
自动驾驶仪系统根据当前内三轴姿态的变化结合视线角速度确定舵偏并发送至仿真计算机;
仿真计算机根据当前舵偏实时解算导弹飞行诸元。
9.根据权利要求8所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:所述的可变能量激光目标信号模拟器包括控制信号处理模块、激光增益调节模块、供电模块、激光透波镜头;供电模块为模拟器提供电源需求;
所述控制信号处理模块内预先存储目标漫反射能量-距离曲线,根据当前弹目位置关系,计算目标漫反射能量,进而确定激光能量;所述激光增益调节模块根据激光能量调节增益以改变激光能量从所述激光透波镜头中发出;
所述的激光增益调节模块按以下方式预先确定调节增益:以实际激光导引头为测量标准,通过确定不同距离下的调节增益,使从所述激光透波镜头中发出的直射激光能量距离曲线与所述激光能量-距离曲线一致。
10.根据权利要求9所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:根据目标漫反射能量确定激光能量通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量结合解算的弹目相对位置,结合激光导引头探测器的特性,利用目标回波功率方程确定当前时刻的激光能量值。
11.根据权利要求9所述的一种用于无人机激光制导导弹变激光能量半实物仿真系统,其特征在于:根据目标漫反射能量确定激光能量通过下述方式实现:
根据当前时刻的目标漫反射能量利用地面激光照射器发射对应能量的激光,将激光导引头探测器置于解算的弹目相对位置处确定实际接收到的激光能量值。
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