[发明专利]重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台

说明书

本申请实施例提供了一种重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，涉及半实物仿真技术领域。具体为一种运载火箭分布式导航系统的半实物仿真平台，包括一子级仿真平台、二子级仿真平台以及地面仿真平台，地面仿真平台分别与一子级仿真平台、二子级仿真平台之间通信连接，一子级仿真平台与二子级仿真平台之间通信连接；通过半实物仿真平台模拟出运载火箭在实际情况下飞行时的仿真弹道数据，根据仿真弹道数据分别模拟出运载火箭的一子级箭体和二子级箭体，在实验室中就可以模拟实际情况下运载火箭飞行时的状态，并计算出运载火箭的运动信息，以测试运载火箭的导航系统，节约了成本，验证了导航的精度，为重复使用运载火箭提供了很好的实验基础。

技术领域

本申请涉及半实物仿真技术领域，具体而言，本申请涉及一种重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台。

背景技术

运载火箭是将人造地球卫星、载人飞船、航天站或行星探测器等各种航天器送入太空中的预定轨道上的载具。导航系统是运载火箭的重要组成部分，用于实时测量运载火箭的运动信息。

半实物仿真是一种仿真技术，在项目开发初期阶段就可以引入可靠性较高的实时软\硬件环境做技术保障，提高设计和开发效率，可以利用半实物仿真技术对于运载火箭的飞行过程进行模拟。

但目前对于重复使用两级运载火箭，在两级运载火箭的一子级箭体和二子级箭体分离后，一子级箭体返回着陆，二子级箭体继续飞行进入目标轨道，这整个过程需要非常高精度的组合导航系统，现有的半实物仿真技术无法满足这一要求，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，可以解决上述问题。所述技术方案如下：

本申请实施例的一个方面，重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，该方法包括：运载火箭包括一子级箭体和二子级箭体；仿真平台包括一子级仿真平台、二子级仿真平台以及地面仿真平台；地面仿真平台分别与一子级仿真平台、二子级仿真平台之间通信连接，一子级仿真平台与二子级仿真平台之间通信连接；

其中，地面仿真平台用于生成模拟的运载火箭飞行时的仿真弹道数据，并将弹道数据发送给一子级仿真平台以及二子级仿真平台；

二子级仿真平台用于根据仿真弹道数据模拟运载火箭的二子级箭体，并在模拟的各子级箭体处于未分离阶段时，将二子级箭体的第二定位结果发送给一子级仿真平台；

一子级仿真平台用于在根据仿真弹道数据模拟运载火箭的一子级箭体，结合接收到的第二定位结果，确定运载火箭的运动信息。

在一种可能的实现方式中，地面仿真平台还用于生成差分信号，并将差分信号发送给一子级仿真平台；

一子级仿真平台还用于接收差分信号，在一子级箭体处于回收阶段时，确定一子级箭体的运动信息。

在另一种可能的实现方式中，一子级仿真平台包括第一卫星导航信号模拟器、第一卫导接收机、第一三轴转台、第一惯性测量单元以及第一仿真计算机：

其中，第一卫星导航信号模拟器，用于根据仿真弹道数据模拟第一卫星导航信号；

第一卫导接收机，用于根据第一卫星导航信号进行卫星导航定位解算，获得第一定位结果；

第一三轴转台，用于根据仿真弹道数据模拟出一子级箭体的飞行姿态；

第一惯性测量单元，用于根据第一三轴转台模拟的一子级箭体的飞行姿态，确定一子级箭体冗余的角速度和加速度；

第一仿真计算机，用于在模拟的各子级箭体处于未分离阶段时，根据仿真弹道数据、一子级箭体冗余的角速度和加速度、第一定位结果以及二子级仿真平台发送的第二定位结果，确定运载火箭的运动信息。

在又一种可能的实现方式中，二子级仿真平台包括第二卫星导航信号模拟器、第二卫导接收机、第二三轴转台、第二惯性测量单元以及第二仿真计算机：

其中，第二卫星导航信号模拟器，用于根据仿真弹道数据模拟第二卫星导航信号；