导弹大型技术训练模拟系统设计方案

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基于能力的导弹部队战术指挥训练模拟系统需求分析

基于能力的导弹部队战术指挥训练模拟系统需求分析

基于能力的导弹部队战术指挥训练模拟系统需求分析∗王康1高桂清1张晶晶2吴鹏程1秦园丽1(1.火箭军工程大学西安710025)(2.96761部队灵宝742500)摘要在总结基于能力装备需求论证方法主要特点的基础上,建立了基于能力需求分析的过程模型,对论证对象界定、使命任务分析、生成能力需求方案、装备结构需求方案生成四个关键环节给出了具体实现过程,并应用该方法对导弹部队战术指挥训练模拟系统需求进行了具体分析。

关键词能力;导弹部队;作战单元;模拟训练;需求分析中图分类号E251DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2020.11.006Demand Analysis of Simulation System for Tactical Command Training of Missile Troops Based on CapabilityWANG Kang1GAO Guiqing1ZHANG Jingjing2WU Pengcheng1QIN Yuanli1(1.Rocket Force University of Engineering,Xi'an710025)(2.No.96761Troops of PLA,Lingbao742500)Abstract Based on the summary of the main characteristics of the capability equipment requirements demonstration method,this paper establishes a process model based on capability requirement analysis,and gives the specific implementation process of four key links,which are definition of object definition,mission task analysis,generation capability requirement scheme and equip⁃ment structure demand scheme.The method is applied to analyze the requirements of the missile troops tactical command training simulation system.Key Words capability,missile troops,combat unit,simulation training,demand analysisClass Number E2511引言武器装备需求论证是决定武器装备功能及性能的前提,其论证结论的正确性决定了武器装备体系建设的有效性。

某系列化导弹试训多任务模拟设备设计与实现

某系列化导弹试训多任务模拟设备设计与实现

某系列化导弹试训多任务模拟设备设计与实现某系列化导弹试训多任务模拟设备设计与实现导弹试训是确保导弹系统设计和性能达到预期的重要环节之一,也是保障国家安全的关键一环。

为了提高导弹试训效率和准确性,某公司设计与实现了一套某系列化导弹试训多任务模拟设备。

本文将从设备设计和实现两方面着重介绍该项目。

设备设计该多任务模拟设备设计分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计部分采用了模块化设计的思路,主要由计算机控制系统、显示系统和输入系统三个模块组成。

计算机控制系统是整个设备的核心,主要负责控制模拟器的运行和参数调整。

该系统选用了高性能的计算机作为核心处理器,并结合自主研发的控制软件实现对模拟设备的控制。

显示系统采用了高分辨率的显示器和先进的图形处理技术,可以实时显示导弹飞行轨迹、目标信息、环境数据等,以及作战环境中的各种情景模拟。

输入系统包括操纵杆、键盘、鼠标等多种输入设备,可以通过不同的方式进行操作和控制,模拟真实导弹系统中的各种操作场景。

软件设计部分是设备的灵魂,主要包括导弹模型、环境模型和情景模拟三个模块。

导弹模型是整个设备的核心算法之一,通过对导弹性能、飞行参数等的建模与仿真,可以实现对导弹系统的准确模拟。

环境模型主要模拟导弹飞行过程中的大气和地形等环境因素对导弹飞行的影响,确保导弹试训过程的真实性。

情景模拟则是根据不同的训练需求,模拟不同的作战环境和目标情景,提供多样化的试训体验。

设备实现设计完成后,该多任务模拟设备制造和调试工作开始进行。

在制造方面,由于模块化设计的思路,各个模块可以分别制造,然后进行组装和调试。

硬件部分的各个模块通过标准接口连接,方便了设备的制造和维护。

在调试方面,首先进行了各个模块的功能测试,确保硬件和软件的各项功能正常运作。

接下来,进行了系统级别的整体调试,检查各个模块之间的协同性和兼容性。

设备实现后,进行了多次的试训实验。

实验采用了不同的作战情景和训练需求,通过模拟设备可实现多任务试训,如导弹防御、目标识别、打击模拟等。

弹道导弹六自由度仿真决策系统设计与研制_邓方林

弹道导弹六自由度仿真决策系统设计与研制_邓方林
但是,新型导弹的机动发射乃至水下动基座发射,“冷 发射”(弹出发射筒一定距离后点火),固体火箭发动机能量 管理段的大姿态控制及变轨机动飞行等场合,初始偏差和扰 动往往不满足小偏差假设。例如某型潜射导弹起飞姿态角初 始偏差达 48 度,而传统模型导弹飞行全过程中,姿态角最 大偏差小于 10 度,否则达到某一阈值将接通空中自毁电路。 大扰动、大偏差条件下,基于摄动理论的模型已不真实,基 于该模型设计的控制系统已无法使系统保持稳定的平衡状 态。
1 二炮工程学院仿真系统开发应用的历史回顾1
二炮工程学院是我国地地导弹部队唯一的工程技术院 校,与我国的导弹武器及导弹部队同时产生、同步发展。为 二炮部队培养了两万余名军官,其中包括数十名将军和省部 级领导干部,是我国地地导弹部队生长军官的摇篮。
由于导弹武器是一次性使用的装备,其中部分设备价格 昂贵,使用寿命很短。比如某型号的惯导平台单台售价 1000 万元,累积通电寿命只有 250 小时,头体地一套系统约 2 亿 元,很难保证用实装进行反复训练。为解决部队的训练问题, 我院曾研制过许多模拟器材和多功能仿真系统,不仅解决了 部队训练的装备和手段问题,而且为导弹武器发展论证、飞 行试验、定型评审、发射决策等提供了有力的技术支持,取 得了很好的社会效益和军事效益。近年来,我院在仿真方面 主要获奖成果如表 1 所示。
军队科技进步 一等奖
2000
王仕成
Vol.16 No.2 Feb. 2004
邓方林, 等:弹道导弹六自由度仿真决策系统设计与研制
·187·
仿真设备、数十台各种品牌的计算机在百余米的范围内联网 进行人参与操作的分布式仿真,是国内第一家引进美国的激 光光盘刻录系统、语音合成系统,较早的引入美国的三维图 形系统,进行模拟操作、模拟发射、模拟打靶。通过数学仿 真和接入部分实物的半实物仿真,进行系统的稳定性分析、 灵敏度分析、精度分析和故障分析。该系统不仅在技术上使 我们有很多积累和提高,而且在人才培养和团队精神打造方 面都有很大收获。下面以最近的一项国家奖成果为例,解剖 麻雀,从一个侧面介绍一下我院仿真研究及其应用情况。

某大型训练模拟器的设计与实现

某大型训练模拟器的设计与实现

设备故 障分析 与应 急处 理的操作使用训练 。
13 脱 离 系统 单 独 训 练 .
可以完成 检测设备 的 日常保养 、 开关 机 、 主要功 能 和操 作技巧的训练 , 设备模拟器及各个操作 台可 以进行脱 离系统
单独训练 , 以实现设备 的原理教学 , 可 设备基本操作 训练等。
关键词 : 模拟器 ; 口设计 ; 接 教控 台 中图分类号 :J6 T7 2 文献标识码 : A 文章编 号 : 0 0 0 (0 2 0 0 1 0 1 6— 77 2 1 )8— 00— 2 0
某型设备 由于价格 昂贵 , 院校未配 备专用 的检 测设备 ,
长期以来 , 无法满足教学 中实作训练 的需 要 ; 另外 , 即便装 备
1 主 要 功 能
1 1 原 理 教 学 .
模拟器可完成技 术准备 过程 中主要 检测设 备包括 操练
台、 检查台 、 线导组件检测 台、 场传感 器 、 电源组件 、 信号模拟 器等专用检测设备及毫伏表 、 相位计 、 波器 、 压机等通用 示 液 设备 的结构组成 、 工作原理 、 界面显示教学 。
第3 3卷
第 8期
四 川 兵 工 学 报
21 0 2年 8月
【 武器装备理论与技术 】
某 大 型 训 练 模 拟 器 的 设 计 与 实 现
王桂 芹 , 刘海光 , 张
( 海军潜艇学 院 导 弹兵器系 , 山东 青岛

2 64 ) 6 0 2
摘要 : 结合某大型训练模拟器的任务需求 , 设计 和研制 了设备模拟器 , 分别对 系统功能 、 成 、 组 系统 中的硬件组成 、 软 件设计方 法 、 通信接 口等 内容作 了详细的介绍 。该 模拟器可满足院校教学训练 和部 队 1常训练的需要 。 3

导弹战斗模拟系统的设计与仿真

导弹战斗模拟系统的设计与仿真

导弹战斗模拟系统的设计与仿真导弹战斗模拟系统是一种重要的军事仿真系统,用于训练和测试导弹系统的战斗能力。

它可以提供逼真的战斗环境,模拟各种战术和战斗情景,并评估导弹系统的性能和效果。

本文将介绍导弹战斗模拟系统的设计原则、功能和应用,并详细讨论其模拟引擎、数据源、用户界面等关键技术。

一、导弹战斗模拟系统的设计原则导弹战斗模拟系统的设计应遵循一些基本原则,以确保系统的可靠性和实用性。

首先,系统的模拟精度必须高,能够准确地模拟导弹的飞行、制导和打击效果。

其次,系统的可扩展性要好,能够灵活地加入新的导弹系统和战斗场景。

再次,系统的用户界面应友好、直观,方便用户操作和分析模拟结果。

最后,系统的稳定性和安全性是保证模拟的关键,应具备自动故障检测和报警功能,并在网络安全方面防止非法访问和数据泄露。

二、导弹战斗模拟系统的功能和应用导弹战斗模拟系统的主要功能包括战斗场景的生成与控制、导弹的发射和制导、目标的追踪和打击等。

它可以模拟各种战斗情景,如海上、空中、地面等,并模拟各种导弹系统的性能和效果。

该系统广泛应用于导弹系统研制、战斗演习和训练等领域,有助于提高导弹系统的可靠性和打击效果。

三、导弹战斗模拟系统的关键技术1. 模拟引擎:导弹战斗模拟系统的模拟引擎是实现系统功能的核心技术。

它应能够模拟导弹的飞行、制导和打击过程,并计算导弹的弹道、动力学和命中精度等参数。

现代的模拟引擎通常采用计算机图形学和物理模型等技术,能够生成逼真的导弹飞行轨迹和碰撞效果。

2.数据源:导弹战斗模拟系统的数据源包括导弹系统的性能参数、作战环境参数和目标信息等。

这些数据需要实时获取和更新,以保证模拟结果的准确性和实用性。

数据可以从实际导弹系统、雷达和卫星等源头获取,并通过数据接口和协议传输到模拟系统中。

3. 用户界面:导弹战斗模拟系统的用户界面应直观、友好,方便用户操控和分析模拟结果。

它通常包括三维场景显示、导弹系统控制和结果分析等模块。

现代的用户界面通常采用图形用户界面 (GUI) 技术,能够实现直观的操作和可视化的结果展示。

某型导弹虚拟维修训练系统设计与实现

某型导弹虚拟维修训练系统设计与实现
展, 训练系统 由采 用模 拟 电路仿 真技 术 、 字 电路 仿 真技 数 术, 发展到 目前 的虚拟现实技术 。该虚拟 维修训 练 系统采 用虚拟 现实技 术 , “ 机一 ” 作 到计 算 机 中, 维 修 将 人一 环 制 使 场景 、 操作动作 、 状态显示 等与实装一 致 , 修人 员可 针对 维
t a n ng s s e a o ts m e m is l r i i y t m b u o s ie
Ga s u Zh u S ia Gu ig o Yu h i o hh i o yn
( a e fAr rdF reEn iern B in 0 0 2, hn ) Acd myo moe o c gn e ig, ej g 1 0 7 C ia i
sg e ya o td t eo e aea to d l eh oo y b s do me g ue . esmu ain s se i x cl l et e in d b d p e h p r t—cin mo est c n lg a e n e r er ls Th i lto y tm se a tyai h k ra y tm n tann c n , p r to sa u ipa a p a a c , t. n a p l n t e man e a c r iig Th e l se i r iig se e o eain, t t sds ly, p e r n e ec a d c n a py o h itn n e tan n . e s
用 于相 关 装 甲 机械 化 部 队 的检 测 维 修训 练 , 提高 了部 队 的检 测 维 修 训 练水 平 。
关键 词 : 拟 维 修 ; 练 系统 ; 弹 虚 训 导

导弹制导系统仿真整体设计方案实践

导弹制导系统仿真整体设计方案实践

导弹制导系统仿真整体设计方案实践导弹制导系统在现代军事中起着至关重要的作用。

为了提高导弹制导系统的性能和可信度,仿真技术被广泛应用于导弹制导系统的设计和验证过程中。

本文将讨论导弹制导系统的仿真整体设计方案实践,并提出一套有效的仿真流程和方法,以确保系统的可靠性和稳定性。

一、引言导弹制导系统是导弹飞行过程中最关键的部分之一,它通过传感器探测目标、计算导引命令并控制导弹姿态,从而实现命中目标。

为了保证系统的性能和正确性,需要对系统进行全面的设计和验证。

仿真技术是一种高效且可重复的方法,可以在实际测试之前验证系统的设计和性能。

二、仿真整体设计方案1. 系统建模与仿真首先,需要对导弹制导系统进行建模。

建模是仿真的基础,它是将实际系统抽象为数学模型的过程。

在建模过程中,需要考虑系统的结构、工作原理以及各个子系统之间的相互作用。

可以使用物理方程、控制理论和数学方法来描述系统的动态特性和机理。

接下来,可以使用仿真软件如MATLAB/Simulink、ANSYS等对系统进行仿真。

仿真软件提供了丰富的工具和模块,可以对系统进行各种仿真分析。

通过仿真,可以验证系统的性能指标,如稳定性、精度、响应时间等。

还可以进行不同场景和工况下的仿真,以评估系统的鲁棒性和适应性。

2. 仿真环境搭建仿真环境搭建是仿真整体设计的重要一环。

仿真环境包括硬件和软件两个方面。

硬件方面,需要使用适当的计算机和处理器来支持仿真运算和计算。

同时,需要与实际系统进行接口,以便获取系统的实时数据和状态。

在软件方面,需使用专用的仿真软件和工具。

如MATLAB/Simulink、LabVIEW等,这些软件可以提供丰富的仿真库和模型,用于系统建模和仿真分析。

此外,如果需要进行大规模仿真或多维仿真,还可以使用并行计算和分布式仿真技术,以提高仿真效率。

3. 仿真实验设计仿真实验设计是仿真整体设计的核心部分。

在设计仿真实验时,需要考虑以下几个方面:- 系统性能测试:设计合适的测试用例来评估系统的性能。

一种模拟训练用测试系统可重构模块设计思路

一种模拟训练用测试系统可重构模块设计思路

0引言当前,海军战术导弹技术阵地测试专业人员的培养及训练还是依托实装进行,这种方式存在着3个方面的问题:一是无法满足大批次人员集中训练、弹型覆盖不全;二是无法做到故障现象随意设定;三是会缩短实装寿命[1]。

训练仿真系统为上述问题的解决提供了途径。

然而,就目前的现状来看,随着各类新型装备大量配发部队,传统的训练仿真系统也暴露出一些弊端。

这些模拟器内部、系统间耦合严重,升级、剪裁困难,且随着所使用的货架产品淘汰、研发人员离岗等问题无法升级或维修。

每年有大量训练模拟器淘汰和产生,这些模拟器动辄几百上千万,造成了巨大的资源浪费。

因此,研发一种可以随意更改、剪裁、升级、维修的新型训练模拟器就显得尤为重要。

训练仿真系统常用的仿真方法有物理仿真和软件仿真[2]。

其中软件仿真往往有一定的局限性,逼真程度不高,训练效果不如物理仿真;而物理仿真往往投资大,周期长、升级维修困难。

随着武器装备的更新换代,训练仿真系统自然需要进行同步的升级改造,其面板的变更、剪裁、添加是最常见的需求[3][4]。

然而目前大部分的训练仿真系统却难以实现上述目标,这是因为在其设计时就没有考虑这些需求,往往在其内部存在大量的耦合关系,布线随意、控制逻辑混乱。

为了解决此问题,本文提出一种模拟训练系统模块设计方案,从降低人机交互界面到仿真程序间得耦合得角度出发,进行可重构模拟器设计。

从顶层设计层面解决面板变更所带来的各种耦合问题[5]。

1可重构模块的构建1.1常见模拟器研制方法问题梳理测试训练模拟系统实际上是在物理和虚拟两个层面上实现人机交互[6-8]。

其人机交互界面越接近实物、交互逻辑越真实,那么其仿真训练效果越好。

因此,模拟系统搭建的核心工作有四个:一是物理及虚拟人机交互界面的制作,二是物理人机交互界面(即各面板)的数据采集工作;三是采集控制程序的编写;四是应用层的构建工作。

如图1所示四者之间主要包括三种耦合:系统模型与外部接口间的耦合、各人机界面后采集系统间的耦合以及控制程序之间的耦合。

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导弹大型技术训练模拟系统设计黄先祥张志利颜祖泉张毅摘要导弹大型技术训练模拟系统综合运用多学科的先进技术,建立了数十个数学、物理和网络模型,研制出上百台仪器设备,实现了导弹全武器系统、发射全过程的模拟。

本文主要介绍系统的功用、组成、简要技术方案和几个主要技术问题。

关键词导弹训练模拟飞行仿真坐标变换液压系统Design of the Large-Scale TechnologyTrainingSimulation System for MissileHuang Xianxiang Zhang Zhili Yan Zuquan Zhang Yi The Second Artillery Engineering College,Xi'an 710025 Abstract A large scale technology trainingsimulation system for missile adopts the advanced technologies in many subjects, in which dozens of mathematical models, physical models and network models are setup, hundreds of instruments are developed and the whole weapon system and whole launching process simulation for a missile has been achieved. This paper mainly introduces the functions, the components, the compendious technical scheme and some key technology problems of the simulation system.Keywords Missile Training simulation Flight emulation Coordinate transformation Hydraulic system引言异弹武器系统高技术密集,操作动作多,协同面广,作战运用复杂,需大量反复地进行操作训练。

而导弹是一次性使用武器,利用实弹发射进行训练的机会极少,就连利用实装进行操作,也由于武器系统价格昂贵、使用寿命短、安全性差、耗资大等原因的限制,使利用实装进行操作的次数受到严格限制,存在着训练需反复操作,实装保证困难的突出矛盾。

为此,研制训练模拟系统代替实装进行操作训练是十分必要的,对于促进军事训练手段的现代化具有重要意义。

1 系统的功用和组成1.1 功用(1> 操作训练功能。

能代替实装进行各工位的操作训练,在仪表显示、音响、视景和力感等方面都与实装相同,而且还具有对系统进行自动检测、故障设置与诊断、操作示范教案、训练成绩评定等多项功能。

(2> 作战应用技术决策训练功能。

可进行射击可能性分析、火力计划拟制、诸元计算、飞行过程模拟、打击效果评估等项训练,并为发射技术决策提供科学依据。

(3> 科学研究功能。

利用该系统可进行作战应用研究、新型号武器方案论证以及其它科研工作。

1.2 组成如图1所示,该系统由发射阵地、技术阵地、作战应用技术决策三大部分11个分系统组成。

图1 导弹全武器模拟系统组成框图2 简要技术方案2.1 发射阵地模拟部分发射阵地模拟部分包括发射训练车、瞄准模拟、垂直测试模拟和弹头引控模拟四大部分,如图2所示。

发射训练车采用实物半实物仿真,它由牵引车、拖车、电控、液压、发射装置五部分组成,完成对导弹的起竖、调直、回转等项任务,同时又是弹头、控制、瞄准模拟弹上部分的安装平台。

弹上控制仪器模拟器主要是模拟弹上计算机、姿态稳定系统、制导系统、安全系统、电源系统的各项性能参数向地面各测试设备发送信号,从而完成垂直测试模拟的任务。

弹上瞄准模拟平台能模拟平台的转动,向地面瞄准设备返回光电准直信号,与地面瞄准模拟器配合,完成瞄准全过程的操作训练任务。

弹上弹头引控模拟器与地面弹头监控模拟器共同完成对弹头参数的测试、参数装订任务。

图2 发射阵地模拟部分简图2.2 技术阵地模拟部分技术阵地模拟部分由单元测试、水平测试、弹体发动机、超声波自动探伤、弹头、弹头引控模拟六个分系统组成,如图3所示。

水平测试弹上模拟器主要模拟平台系统、速率陀螺仪、横法向加速度表等弹上仪器的性能参数,通过配电转接箱送至地面模拟器,模拟对导弹控制系统进行水平测试时的情况。

单元测试模拟系统采用计算机仿真方案,模拟弹上仪器单台测试时的性能。

弹体发动机模拟系统是由弹上和地面两部分组成,采用实物仿真与计算机模拟相结合的方案,用来模拟保险机构、火工品等的测试情况以及弹体的分解再装操作。

超声波自动探伤系统主要用于对弹体的探伤训练。

弹头模拟主要用于装配训练,引控模拟采用计算机与红外收发技术有机结合实现对高频引信机的仿真。

图3 技术阵地模拟部分简图2.3 作战应用技术决策训练模拟部分如图4所示,它由资料收集与处理、火力计划拟制、模拟飞行、打击效果评估等部分组成,主要用于作战应用和技术决策方面的训练。

图4 作战应用技术决策训练模拟部分原理框图3 几个主要问题3.1 飞行模拟中的坐标变换导弹飞行模拟过程是根据实际发射条件,在计算机及图形图像处理系统上实现的,其关键所在是如何根据实际发射条件进行实时弹道解算,生成立体感较强的弹道图形,然后再根据实际参数形象、直观、逼真地模拟出导弹的飞行过程。

由于导弹在实际飞行中,其姿态每时每刻都在发生变化,为使屏幕图形客观地描绘导弹实际飞行状态,则必须进行一系列的坐标变换。

此外,在计算机图形设计中,利用图形几何变换不仅可以节省图形数据的准备时间,而且可以用一些简单的图形组成相当复杂的图形,可用一些平面图形反映立体图。

应用几何变换的方法,也可以使静态图形按一定的规律运动,使其变为动态图形。

导弹在实际飞行过程中属三维空间六自由度运动,它不仅有导弹的质心运动,而且还有绕其质心的转动,所以在其坐标变换中,必须根据导弹实际运动参数,进行平移、缩放和旋转变换,才能在屏幕上真实地反映出导弹的飞行过程。

其变换方法是:设二维直角坐标系的一点<x,y),经各种变换后,得到新的坐标(x′,y′>,则其在齐次坐标系下的矩阵表达式为:[X′Y′1]=[X Y 1]TSR其中:为平移变换矩阵。

Tx,Ty分别为X,Y方向上的平移量。

为变比知阵。

Sx,Sy分别为X,Y方向上的比例系数。

为旋转变换矩阵。

θ为旋转角,逆时针时为正,顺时针时为负。

则组合变换矩阵TSR为:在进行坐标变换过程中需要注意导弹图形经旋转变换后的变形情况。

由于在屏幕显示方式下其象素点为基本图形单位,高分辩率大屏幕的分辩率为1024×1280,所以在图形旋转时,需要进行取整处理。

如果按旋转后所得的坐标值确定图形大小与形状,就会出现旋转后与旋转前的图形略有差别,即不相吻合,其主要原因是图形外形与图形面积不等。

在实际作图时要想绝对保证这两点不变是很困难的,由于图形大小偏差很小,故可忽略不计,而变换后边长的变化所引起的图形变形则必须加以考虑,否则会出现边界不规则。

实际设计中,在图形旋转时对其外形坐标进行了优化处理,给出了两个约束条件,从而保证了相邻边长比和夹角的不变,其具体表达式为:ai/bi=ciαi=βi其中:aibi为旋转后相邻两边之长度;ci为旋转后相邻两边长度之比;αi为旋转后相邻两边之夹角;βi为旋转前相邻两边之夹角。

3.2 高频引信机的仿真在弹头引控技术阵地模拟系统设计中,为了避免无线电引信机工作时辐射的微波能量对操作人员造成的伤害,同时也为了排除周围环境无线电磁波对发射频率的干扰以及杜绝操作时无线电引信调制频率的外泄问题,系统采用红外收发技术加数字仿真技术实现了对引控系统无线电引信机开环和闭环测试的仿真模拟。

其基本结构原理如图5所示。

该模拟系统的控制核心是一个80C31单片机,其上的内部计数器对模拟回波信号进行计数,代替实装中回波的重复计数,当计数器计数到预定高度时,由单片机给出无线电引信触发信号,实现了真正意义上的无线电引信机全数字仿真模拟。

图5 高频引信机模拟系统结构原理框图3.3 起竖过程中压力和流量变化曲线的仿真在发射训练车起竖架起竖过程中,由于负载的变化和多级油缸的截面积不同,因此液压系统的压力和流量是不断变化的。

同时,为了防止多级油缸各级到位时发生冲撞,在换级时需减速运行,因此在起竖过程中液压系统压力和流量的变化是很复杂的,需要根据起竖角度的大小,实时地控制压力和流量,以确保平稳、安全运行。

系统中压力P和流量Q 随起竖角度的变化曲线如图6所示。

图6 起竖过程中压力、流量变化曲线在液压系统设计中,如采用传统方案,其压力和流量变化难以满足理论要求,采用专用凸轮结构虽可实现,但却存在着造价昂贵的不足。

发射训练车中液压系统采用了全新的设计方案,即电液比例控制,利用计算机控制系统中的压力和流量,不仅实现了与理论曲线的充分拟合,而且还可适用于其它系统,具有良好的推广价值。

如图7所示,起竖过程中,计算机通过A/D采集到起竖角度的变化,产生控制信号,由D/A输出,并经电比驱动电路调理,控制电比调压阀和电比调速阀,从而控制系统的压力和流量。

整个控制过程由软件自动实现,在不同转角段选择一定的压力和流量,在平滑段选择的点较少,而在A、B、C三个位置时增加选择点的密度,这样就较好地拟合了压力和流量变化的理论曲线,实现了平稳的自动起竖控制,达到了逼真模拟起竖过程的目的。

图7 起竖过程压力和流量控制原理框图4 结语导弹大型技术训练模拟系统采用了数学和物理模拟、计算机仿真、实物半实物仿真等多种手段,实现了头、体、地全武器系统,从打击可能性分析,到火力计划拟制,测试、发射、飞行模拟、落点预报等发射全过程的仿真,在训练的时间、空间、内容和决策层次上比实装有很大的扩展,在大型液压系统设计、步进电机超高精度细分、复杂电器系统的电磁兼容、惯性仪表的仿真等方面取得了新的突破。

目前该系统已提交部队和院校使用,系统性能稳定,使用方便,仿真性好,得到用户的好评,促进了训练手段的现代化。

作者单位:第二炮兵工程学院,西安710025参考文献1 Zhang Boding, Cao Tingzao. Flight Simulation Technology and Flight Simulator Industry. Proceedings of the 3rd Beijing International Conference on SSSC, October 1995: 39~43.2 Ialob A. A Cost Efficiency Oriented Model for Romanian Made Helicopter Simulator. Proceedings ofthe 1st CISS Conference, Zurich, August 1994: 22~26.本文收稿日期:1998-03-09。

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