重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台的制作方法

技术特征：
1.一种重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述运载火箭包括一子级箭体和二子级箭体；所述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；所述地面仿真平台分别与所述一子级仿真平台、二子级仿真平台之间通信连接，所述一子级仿真平台与所述二子级仿真平台之间通信连接；其中，所述地面仿真平台用于生成模拟的所述运载火箭飞行时的仿真弹道数据，并将所述弹道数据发送给所述一子级仿真平台以及所述二子级仿真平台；所述二子级仿真平台用于根据所述仿真弹道数据模拟所述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，将所述二子级箭体的第二定位结果发送给所述一子级仿真平台；所述一子级仿真平台用于根据所述仿真弹道数据模拟所述运载火箭的一子级箭体，结合接收到的所述第二定位结果，确定所述运载火箭的运动信息。2.根据权利要求1所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述地面仿真平台还用于生成差分信号，并将所述差分信号发送给所述一子级仿真平台；所述一子级仿真平台还用于接收所述差分信号，在所述一子级箭体处于回收阶段时，结合接受到的所述差分信号，确定所述一子级箭体的运动信息。3.根据权利要求1所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述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，所述第一卫星导航信号模拟器，用于根据所述仿真弹道数据模拟第一卫星导航信号；所述第一卫导接收机，用于根据所述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；所述第一三轴转台，用于根据所述仿真弹道数据模拟出所述一子级箭体的飞行姿态；所述第一惯性测量单元，用于根据所述第一三轴转台模拟的一子级箭体的飞行姿态，确定所述一子级箭体冗余的角速度和加速度；所述第一仿真计算机，用于在模拟的各子级箭体处于未分离阶段时，根据所述仿真弹道数据、所述一子级箭体冗余的角速度和加速度、所述第一定位结果以及所述二子级仿真平台发送的第二定位结果，确定所述运载火箭的运动信息。4.根据权利要求1所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述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，所述第二卫星导航信号模拟器，用于根据所述仿真弹道数据模拟第二卫星导航信号；所述第二卫导接收机，用于根据所述第二卫星导航信号进行卫星导航定位解算，获得第二定位结果；所述第二三轴转台，用于根据所述仿真弹道数据模拟出所述二子级箭体的飞行姿态；所述第二惯性测量单元，用于根据所述第二三轴转台模拟的二子级箭体的飞行姿态，确定所述二子级箭体冗余的角速度和加速度；所述第二仿真计算机，用于根据所述仿真弹道数据、所述二子级箭体冗余的角速度和
加速度以及所述第二定位结果，确定所述二子级箭体的运动信息。5.根据权利要求2
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3所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第一卫导接收机还用于根据所述第一卫星导航信号以及差分信号进行卫星导航定位解算，获得第三定位结果；所述第一仿真计算机还用于在所述模拟的一子级箭体处于回收阶段时，根据所述仿真弹道数据，模拟出所述模拟的一子级箭体与地面的垂直高度，并根据所述仿真弹道数据、所述一子级箭体冗余的角速度和加速度、所述垂直高度以及所述第三定位结果，确定所述模拟的一子级箭体的运动信息。6.根据权利要求3所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第一仿真计算机包括：第一校验模块，用于对所述仿真弹道数据、所述一子级箭体冗余的角速度和加速度、所述第一定位结果以及所述二子级仿真平台发送的第二定位结果进行冗余校验，获得第一校验结果；第一导航模块，用于对所述第一校验结果进行组合导航姿态解算，获得所述一子级箭体的运动信息，并将所述一子级箭体的运动信息作为所述运载火箭的运动信息。7.根据权利要求4所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第二仿真计算机包括：第二校验模块，用于对所述仿真弹道数据、所述二子级箭体冗余的角速度和加速度以及所述第二定位结果进行冗余校验，获得第二校验结果；第二导航模块，用于对所述第二校验结果进行组合导航姿态解算，获得所述二子级箭体的运动信息。8.根据权利要求5所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第一仿真计算机还包括：第三校验模块，用于对所述仿真弹道数据、所述一子级箭体冗余的角速度和加速度、所述垂直高度以及所述第三定位结果进行冗余校验，获得第三校验结果；第三导航模块，用于对所述第三校验结果进行组合导航解算，获得所述模拟的一子级箭体的运动信息。9.根据权利要求6所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第一校验模块包括：第一校验单元，用于对所述一子级箭体冗余的角速度和加速度进行冗余校验，获得所述一子级箭体校验后的角速度和加速度；第一解算单元，用于对所述一子级箭体校验后的角速度和加速度进行捷联惯导解算，获得所述模拟的一子级箭体的角速度和加速度；第二校验单元，用于对所述仿真弹道数据、所述一子级箭体的角速度和加速度、所述第一定位结果以及所述第二定位结果进行冗余校验，获得所述第一校验结果。10.根据权利要求7所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第二校验模块包括：第三校验单元，用于对所述二子级箭体冗余的角速度和加速度进行冗余校验，获得所述二子级箭体校验后的角速度和加速度；
第二解算单元，用于对所述二子级箭体校验后的角速度和加速度信息进行捷联惯导解算，获得所述二子级箭体的角速度和加速度；第四校验单元，用于对所述仿真弹道数据、所述二子级箭体的角速度和加速度以及所述第二定位结果进行冗余校验，获得所述第二校验结果。11.根据权利要求8所述的重复使用运载火箭导航系统的半实物仿真平台，其特征在于，所述第三校验模块包括：第五校验单元，用于对所述一子级箭体冗余的角速度和加速度进行冗余校验，获得所述一子级箭体校验后的角速度和加速度；第三解算单元，用于对所述一子级箭体校验后的角速度和加速度进行捷联惯导解算，获得所述模拟的一子级箭体的角速度和加速度；第六校验单元，用于对所述仿真弹道数据、所述一子级箭体的角速度和加速度、所述垂直高度以及所述第三定位结果进行冗余校验，获得所述第三校验结果。

技术总结
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。很好的实验基础。很好的实验基础。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：北京星河动力装备科技有限公司 四川星河动力空间科技有限公司
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2021/11/5