文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
运载火箭控制系统测试仿真软件设计与实现
姓名:任童童
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:李辉;张琼
20100601
摘要基于计算机的仿真技术己成为航空航天领域的关键技术之一。运载火箭是一种重要的航天器,国内外采用仿真技术对运载火箭的设计、验证、训练等多个领域进行了研究,极大地促进了现代运载火箭技术的发展。运载火箭主要分为控制、动力、测量等系统。控制系统作为最重要的系统之一,承担火箭飞行的导航与制导、姿态控制、飞行时序动作控制和供配电控制任务。目标是设计并实现一套针对运载火箭控制系统的测试仿真软件,以改善航天靶场训练“无实装侍狻本论文采用基于杓颇J降腍体系结构设计仿真软件,首先按照杓评砺郏莶馐砸G螅芽刂葡低巢馐阅谌莼治5ピ2馐阅?椤⒎窒统测试模块和总检查测试模块。针对单元测试和分系统测试模块,采用挠例图、流程图等描述测试模块的需求分析,建立平台无关模型,达到分离业务设计与实现技术之间的紧耦合关系;之后使用械睦嗤嫉让枋銎教ㄏ喙啬P停建模工具建立测试设备和模块的数值模型、视景模型与虚拟测试仪器,在台下开发并集成程序。针对总检查测试模块,根据逑到峁股杓瓶刂葡低匙检查测试模块的联邦,并依据测试要求划分为包括主控、数据、视景、状态等在内的联邦成员,之后参照测试规程建立各个邦员的成员对象模型以及联邦对象模型,最后在甊平台上实现各邦员的互操作和可重用。所有的模型都保存在公共数据库中,便于系统的数据备份和存贮。开发的运载火箭控制系统测试仿真软件,不仅实现了在无任务期间航天靶场有效训练的目的,还兼顾未来可能有的新的仿真技术,提高系统的开放性以及在新的仿真平台下的可移植性,将对类似复杂系统的测试仿真架构设计提供一定的参考价值。.关键词:运载火箭,控制系统,测试仿真,本论文研究的主要工作是“全数字运载火箭”试验任务重点项目中的一部分,以便映射为代码,最后利用/,蚆这些
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签名:叫腽日期:矽细年∥:伍锺导师签名:论文使用授权日期:触,独创性声明乡作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。确的说明并表示谢意。扫描等复制手段保存、汇编学位论文。~座/口.,/
,也是各个国家竞相发展的关键领域。航天产品从设计阶段、生产以及到靶场测试发射等每一个步骤都很重要,运载火箭作为重要的航天器,其靶场的测试发射是关键环节,必须对设备进行正确测试,以保证满足发射要求,不然一点小的失误和缺陷都可能导致重大事故。目前“无实装”一直是靶场测试发射系统参试人员日常训练中面临的一个难题,采用全数字测试仿真技术并建立测试仿真系统,可以有效地改善在无任务期培训学习,这些方式存在以下局限性:在培训过程中,花费了大量的时间和物力,但遇到的都是一般性或者较简单故障,一旦在测发过程中遇到不常见故障,将不能及时解决;而且测发人员在没有发射任务时候也容易生疏和淡忘测试的专业知识;更为重要的是如遇到人员调整,新的测发人员将不能在短时间内熟悉测发过运载火箭测试仿真系统的研制,会建立大量的视景模型,模拟真实测试环境,以及测试的设备,这些将有效地解决训练装备不足的状况,实现在无任务期间,也可以构建近似于真实的训练环境,使靶场的日常训练工作可以不问断进行,以此提高靶场参试人员的训练水平。其外,将先进测试仿真技术与火箭的测发过程相结合,研究运载火箭的测试仿真系统,将深入到火箭内部结构,根据火箭测试设备的各种特性对其建立相应精度的数值模型,这将提高靶场的科研开发实力,同时也可以有效促进科研人员对火箭的各种设备的原理性能的掌握程度,提高发射基地科技干部的理论水平,提高科技人员与火箭研制部门对话能力。为了保证建立的数值和视景模型可以高度的可重用和互操作性能,采用高层体系结构,仿真技术来构建仿真平台,同时在整间航天靶场的训练效果,具有实际意义。当前,测发人员主要有参加试验任务、上岗考核督促、外派培训等方式进行程和掌握排故知识。
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