[发明专利]一种固体火箭发动机虚拟试验基础系统及试验方法

摘要

本发明公开了一种固体火箭发动机虚拟试验基础系统及其试验方法，包括支撑工具层、模型层、接口层、运行支撑环境层，通过确定虚拟试验对象和虚拟试验方案，固体火箭发动机虚拟试验基础系统对模型仿真过程和可视化模块运行过程进行控制，对虚拟试验过程进行演示并得到虚拟试验内弹道数据，对虚拟试验结果进行评估，将虚拟试验内弹道数据和评估结果保存到数据库中进行管理，实现了固体火箭发动机试验技术和虚拟试验技术的结合，使得固体火箭发动机虚拟试验基础系统的运行与真实试验过程相类似，能在一定程度上具有与真实固体火箭发动机地面试验相似的流程和功能。

主权项

一种固体火箭发动机虚拟试验基础系统，其特征在于：包括支撑工具层，模型层，接口层，运行支撑环境层；支撑工具层是建立固体火箭发动机虚拟试验基础系统运行平台的基础，支撑工具层的核心是数据库；数据库通过数据接口结构化存储虚拟试验系统的试验信息、试验过程数据和输入/输出数据，对试验信息、试验过程数据和输入/输出数据进行管理；通过数据库对固体火箭发动机虚拟试验模型、试车台模型、传感器模型进行调度、管理；模型层包括固体火箭发动机虚拟试验模型、试车台模型和传感器模型，根据真实固体火箭发动机设计参数、试车台结构、试验台装置参数、试验环境温度和包括传感器、测试线缆、测试系统在内的测试环节信息，确定固体火箭发动机虚拟试验模型、试车台模型和传感器模型。将固体火箭发动机设计参数输入到固体火箭发动机虚拟试验模型中，确定与真实固体火箭发动机形成映射关系的固体火箭发动机虚拟试验模型；根据试车台结构、试验台装置参数、试验环境温度，确定虚拟试验试车台模型，利用均匀试验设计方法定量分析试车台模型的工装同轴度、工装连接弹阻力、工装预紧力的影响因素权重，通过模型接口将试车台模型工装同轴度、工装连接弹阻力、工装预紧力的影响因素权重施加到固体火箭发动机虚拟试验模型上；根据真实试验所用的包括传感器、测试线缆、测试系统在内的测试环节信息，确定与测试环节对应的传感器模型，利用均匀试验设计方法定量分析传感器模型校准精度影响因素权重，通过模型接口将传感器模型的校准精度影响因素权重施加到固体火箭发动机虚拟试验模型上；接口层包括模型接口和数据接口，模型接口是将试车台模型和传感器模型的影响因素权重施加到固体火箭发动机虚拟试验模型上，完成模型连接；通过数据接口实现模型层和支撑工具层间的通信、虚拟试验模型和虚拟试验运行支撑环境层间的数据交互；运行支撑环境层是固体火箭发动机虚拟试验基础系统的运行平台，将真实固体火箭发动机设计参数、试车台结构、试验台装置参数、试验环境温度和包括传感器、测试线缆、测试系统在内的测试环节信息作为固体火箭发动机虚拟试验基础系统输入，确定与真实固体火箭发动机试验形成映射关系的固体火箭发动机虚拟试验模型、试车台模型、传感器模型和可视化模型；利用基础系统中的控制模块对模型层的模型仿真过程进行控制，模拟得到固体火箭发动机虚拟试验内弹道数据；通过固体火箭发动机虚拟试验基础系统中的可视化模块对虚拟试验过程进行演示。