[实用新型]半实物仿真用GPS和INS组合制导系统

权利要求书

1.一种GPS和INS组合制导系统，用于制导武器的半实物仿真试验，包括：

GPS模拟器，用于模拟GPS接收机能够接收到的GPS信号；

GPS干扰检测器，用于检测所述GPS接收机是否受到干扰，并至少通过频率分析、信号捕获率和信号误码率分析来确定所受到的干扰是否对GPS信号的正常接收造成了影响以及影响有多大；

负载模拟器，用于模拟所述制导武器的舵机在飞行过程中舵面所受到的负载力矩，将该力矩通过舵轴施加到所述舵机上，并提供气动所述舵机工作所需的气动能源；

三轴转台，用于在实验室条件下为所述制导武器的导引头提供与实际飞行姿态逼真的弹体三自由度运动环境；以及

导航控制计算机，与所述GPS模拟器、所述GPS干扰检测器、所述负载模拟器、所述三轴转台均连接，用于运行各种仿真模型以输出所述制导武器的六自由度飞行弹道，并控制所述GPS模拟器、所述GPS干扰检测器、所述负载模拟器、所述三轴转台以给所述制导武器提供至少在运动、力学和目标背景方面接近真实的试验环境。

2.根据权利要求1所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述GPS模拟器包括：

数学仿真部，用于完成人机交互接口和卫星导航信号的数学实时仿真以实时生成各类仿真数据；以及

射频信号生成部，用于根据所述数学仿真部仿真的观测数据和导航电文，实时生成基于所述GPS接收机的天线口面的射频导航信号。

3.根据权利要求1所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述GPS干扰检测器包括：

参数设置管理部，用于设定并管理至少包括信号参数和干扰参数的各种参数；

干扰检测部，用于基于所述参数设置管理部所设定和管理的所述各种参数，来对所述GPS信号检测并分析至少包括白噪声干扰、单载波干扰、扩频干扰、脉冲干扰、扫频干扰的各种噪声；以及

信号处理部，与所述参数设置管理部和所述干扰检测部均连接，用于基于所述干扰检测部输出的检测分析结果对所述GPS信号进行至少包括同步头生成、信号快捕、精跟段生成、伪码精跟、勤务段生成、符号解调和信号译码的各种处理。

4.根据权利要求1所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述GPS干扰检测器的检测流程如下：

按规定参数生成均匀分布的随机数，

使各所述随机数在重复预定次数后进行扩频，

对扩频得到的序列进行差分BPSK调制，

使调制后的信号与干扰信号相加后一起输入GPS模拟器，

通过选定干扰类型、设置干扰信号的参数来进行信号捕获、精跟、解扩，

对解扩后的信号进行解调运算，以及

将解调出的译码与原信号进行比较，以判断该干扰是否对所述GPS信号造成了干扰。

5.根据权利要求4所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，在将所述调制后的信号与干扰信号相加之前，对所述调制后的信号进行功率单位化。

6.根据权利要求1所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述负载模拟器包括：

机械台体，其基座固定在地面上，所述舵机置于所述机械台体中央；

加载部，其输出轴与所述舵轴直接相连，以将所述力矩施加到所述舵机上；

辅助组件，其包括位置伺服检测标定装置；

气源部，其包括压力流量控制装置、空气压缩机和储气罐以及气动控制台，并用于提供气动所述舵机工作所需的高压气动能源；以及

控制部，其采用上下位机结构，并用于控制所述机械台体、所述加载部、所述辅助组件以及所述气源部。

7.根据权利要求6所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述加载部包括四个独立的控制通道，并且各所述控制通道的加载装置包括连接轴、弹体扭杆、光电编码器、扭矩传感器、位置滑台和角位置转台。

8.根据权利要求7所述的GPS和INS组合制导系统，其特征在于，所述角位置转台包括伺服电机、光电编码器、滚轴。