基本介紹
- 中文名：飛控艙
- 外文名：Flight control module
- 作用：穩定控制、導航制導、時序控制等
- 仿真器：用於飛控艙仿真實驗
- 動態測試系統：實現飛控艙的動態檢測
- 組成：計算機、控制電路、電源和軟體等
飛控艙仿真器設計,飛控艙動態測試系統,簡介,功能,系統組成,
飛控艙仿真器設計
飛控艙仿真器可以有多種實現方法，一種方法是由工控計算機、各種接口板卡(模擬飛控艙對外接口)、以及仿真軟體等組成一個計算機系統，由仿真軟體運行各種仿真模型，並控制工控機中的接口卡來實現飛控艙的功能。另一種方法是設計一個嵌入式計算機系統，由嵌入式計算機控制外圍接口電路來模擬飛控艙的功能。這2種方法的設計思想基本一致，只是控制計算機不同而已。
以上2種方法硬體組成比較簡單、投資成本較低，開發比較靈活。但都存在一個缺點，就是仿真器軟體的設計難度較大。仿真器軟體不僅要具有對準導航、穩定控制、制導控制等飛控艙的所有算法功能，而且必須能夠按照飛控艙的技術協定對外進行實時信息交換，其設計難度不言而喻。
由於限制飛控艙使用壽命、需要轉台配合工作的主要因素是慣性器件，如果能夠設計一個慣性器件模擬器取代真實慣性器件，與飛控艙的其他部分一起組成飛控艙仿真器，同樣可以避免慣性器件引起的飛控艙使用限制問題。
具體是採用真實飛控艙的境甩飛控計算機放敬墊及飛控接口電路、運行真實飛控軟體、用慣性器件模擬器取代真實慣性器件與飛控接口電路相連，組成飛控仿真器。這樣既可以避免飛控算法軟體的開發困難，又可以避免飛控艙複雜的對外接口協定。只要設法讓慣性器件模擬器輸出的信號滿足試驗要求，飛控仿真器的各項功能就能與真實飛控艙一致，也就能使飛控仿真器滿足制導系統的試驗需要。這一方法飛控艙仿真器體宙犁民構成示意圖。
飛控艙仿真器組成和接口圖
飛控艙仿真器組成和接口圖這種飛控艙仿真器的設計方法，一方面使飛控艙仿真器的設計和調試大大簡化，只需要研製慣性器件模擬器，並能夠控制慣性器件模擬器按照要求輸出模擬慣性信息即可。另一方面，由於採用真實飛控接口拔企地電路、運行真實飛控軟體，使少辣整得飛控仿真器的軟體算法、工作時序、電氣接口、通訊協定、甚至機械尺寸等均能夠與真實飛控艙一致，更加接近真實產品，可以大大提高試驗的可信市寒疊度。
慣性器件模擬器設計成嵌入式計算機系統，由控制計算機、多功能接口卡、慣性信號輸出電路等組成。其中慣性信號輸出電路可以在控制計算機的控制下輸出角速度和加速度模擬信號，多功能接口卡用於慣性器件模擬器與飛控計算機或外部試驗計算機進行信息互動。將慣性器件模擬器與真實飛控艙接口電路進行電氣和結構連線就可以形成飛控艙仿真器。
飛控艙動態測試系統
簡介
動態測試系統用於實現飛控艙的動態檢測。飛控艙由飛控計算機、控制電路、電源、感測器和系統軟體組成，為了完成對飛控艙的檢測，需要建立完整的測試系統軟硬體環境，硬體部分由控制計算機、與飛控艙工作插頭相連的接口電路、遙測數據處理計算機，以及與飛控艙遙測插頭相連的接口電路、連線電纜和測試軟體包等構成。
功能
動態測試系統的功能有以下幾個方面：
a、檢測飛控艙功能的正確性，即在外部環境正常的情況下，檢測飛控艙的硬體和軟體運行的正確性。
b、在動態環境下，進一步研究和最佳化飛控艙，並可進行制導控制系統結構和導引率的研究，以及控制參數的選擇、飛行試驗預估和結果分析等。
c、研究和積累飛控艙中的元器件、部件、組件、分系統和工作軟體的實效模式，從而改進和提高系統的可靠性。
系統組成
為了實現飛控艙的動態檢測，需要建立飛控艙的完整的系統軟硬體環境，包括測試時所用的實物，即飛控艙(包括飛控計算機、控制電路、電源和系統軟體)，飛控艙與控制計算機、遙測數據處理計算機之間的接口電路，以及在控制計算機中實現的其他艙段和部件的數學模型:舵機數學模型，彈體運動學、動力學數學模型、導引頭數學模型、載機數學模型、目標數學模型。
動態檢測設備由控宙捉悼甩制計算機、一個工業控制機箱、五種實時控制接口板(任務數據傳輸接口、指令接口、感測數據轉換接口、實時A/D和電源控制板安裝在工業控制機箱內)、連線電纜和遙測數據接收設備組成。遙測數據接收設備由一台微機、控制機箱和檢測接口板(遙測接口、A/D板、D/A板、信號調理電路)組成。
動態測試系統自檢軟體主要用於檢測控制計算機接口和遙測計算機接口工作的正確性，並能判斷故障的出處。
控制運算軟體包括系統數學模型部分的計算軟體和管理軟體兩部分，本系統的數學模型計算部分包括導引頭模型計算、舵機模型計算、飛彈氣動力及力矩計算、飛彈動力學方程計算和飛彈、目標、載機三者各自的運動學及其相對運動學的計算。
管理軟體是一些有關接口設備和產品進行初始化及接口設備的驅動程式，包括在控制運算過程中與接口的數據交換、定時中斷控制等，並對整個動態測試過程進行監控。
遙測數據處理程式包括數據存儲及事後處理。遙測結果一方面在微機監視器上顯示，另一方面以檔案的方式進行存儲，數據及結果可進行記錄並能夠以一定的格式列印。對檢測項目可以進行綜合測試，也可以根據需要，進行單項檢測。
功能
動態測試系統的功能有以下幾個方面：
a、檢測飛控艙功能的正確性，即在外部環境正常的情況下，檢測飛控艙的硬體和軟體運行的正確性。
b、在動態環境下，進一步研究和最佳化飛控艙，並可進行制導控制系統結構和導引率的研究，以及控制參數的選擇、飛行試驗預估和結果分析等。
c、研究和積累飛控艙中的元器件、部件、組件、分系統和工作軟體的實效模式，從而改進和提高系統的可靠性。
系統組成
為了實現飛控艙的動態檢測，需要建立飛控艙的完整的系統軟硬體環境，包括測試時所用的實物，即飛控艙(包括飛控計算機、控制電路、電源和系統軟體)，飛控艙與控制計算機、遙測數據處理計算機之間的接口電路，以及在控制計算機中實現的其他艙段和部件的數學模型:舵機數學模型，彈體運動學、動力學數學模型、導引頭數學模型、載機數學模型、目標數學模型。
動態檢測設備由控制計算機、一個工業控制機箱、五種實時控制接口板(任務數據傳輸接口、指令接口、感測數據轉換接口、實時A/D和電源控制板安裝在工業控制機箱內)、連線電纜和遙測數據接收設備組成。遙測數據接收設備由一台微機、控制機箱和檢測接口板(遙測接口、A/D板、D/A板、信號調理電路)組成。
動態測試系統自檢軟體主要用於檢測控制計算機接口和遙測計算機接口工作的正確性，並能判斷故障的出處。
控制運算軟體包括系統數學模型部分的計算軟體和管理軟體兩部分，本系統的數學模型計算部分包括導引頭模型計算、舵機模型計算、飛彈氣動力及力矩計算、飛彈動力學方程計算和飛彈、目標、載機三者各自的運動學及其相對運動學的計算。
管理軟體是一些有關接口設備和產品進行初始化及接口設備的驅動程式，包括在控制運算過程中與接口的數據交換、定時中斷控制等，並對整個動態測試過程進行監控。
遙測數據處理程式包括數據存儲及事後處理。遙測結果一方面在微機監視器上顯示，另一方面以檔案的方式進行存儲，數據及結果可進行記錄並能夠以一定的格式列印。對檢測項目可以進行綜合測試，也可以根據需要，進行單項檢測。
