针对某制导**半实物仿真试验中总控台系统的功能需求，提出了基于VMIC实时网和以太非实时网的系统设计思路，给出了具体的设计方案和实现途径，并将RTX实时子系统同LabWindows/CVI开发环境相结合，开发出了实时自动测试系统。通过集成化的硬件设计和模块化的软件设计，总控台实现了导引头实时视频信号采集、参数记录与处理、实时飞行数据曲线显示、实时监控及状态指示、结果回放、故障诊断及处理等功能。该系统具有实时性、拓展性、通用性的特点，保证了半实物仿真试验的顺利开展，可为多种**系统的研发与测试提供技术支持，有着广阔的应用前景。
半实物仿真 制导** 总控台 VMIC实时网 以太网 hardware-in-loop simulation guided weapon control platform VMIC real-time network Ethernet RTX RTX
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
针对无人机的自主高精度定点着陆, 应用自适应内模控制(AIMC)原理设计了自主着陆纵向飞行控制律。以轮式无人机为平台, 将纵向非线性模型解耦并线性化。然后, 以地速和下沉率为控制目标, 应用AIMC理论设计了纵向飞行控制律。通过对AIMC滤波参数进行自调整改善了系统的动态特性, 基于对模型的辨识增强了系统的鲁棒性。在顺逆风6 m/s的条件下对AIMC系统进行了数字仿真, 结果显示其落点精度达到前后向30 m范围内。与传统内模控制(IMC)系统相比, 提出的自适应内模控制(AIMC)系统在动态性能和落点精度等方面均有明显提高。最后, 搭建了半物理测试平台, 通过半物理仿真测试复现了系统数字仿真结果, 验证了系统功能的完整性和协调性。
无人机 自主着陆 自适应内模控制 纵向飞行控制律 数字仿真 半物理测试 Unmanned Aerial Vehicle(UAV) auto landing Adaptive Internal Model Control(AIMC) longitudinal control law digital simulation Hardware in Loop Simulation(HILS)
中国工程物理研究院总体工程研究所，四川绵阳 621999
无人机(UAV)飞控系统地面半实物仿真平台用于对无人机飞控系统进行相关地面测试。针对某无人机飞行控制系统，提出了一种基于 MATLAB实时工作空间和 VxWorks实时操作系统的地面半实物仿真平台方案。针对无人机小扰动数学模型，构建了地面站上位机、控制器和模型机组成的实时系统闭环回路，对硬件及软件配置进行了说明，并设计了相关控制算法。该试验台可实时监测无人机系统状态，并可实时对模型注入扰动，实现系统在线调参。该半物理仿真平台结构简洁，功能明确，为相关控制律提供了便捷的研究设计手段。
飞控系统 实时工作空间 VxWorks实时操作系统 半物理仿真 flight control system Real -time Workspace VxWorks Hardware -in-Loop simulation 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(6): 903
1 西安电子科技大学 物理与光电学院,西安 710071
2 渭南师范学院 物理与电气工程学院,陕西 渭南 714099
从现代光电装备试验鉴定的需求出发,通过半实物仿真技术对在复杂光电环境下的光电装备试验技术进行了研究,构建了复杂光电环境下光电侦察与成像制导装备、激光半主动制导装备的半实物仿真试验平台,研究了试验实施与评判准则,与理想环境下通过计算机仿真出来的光电装备的性能指标相比较,其结果更加真实、可靠。
复杂光电环境 光电装备 半实物仿真 评价 complex photoelectric environment photoelectric equipment hardware-in-loop simulation judgment
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
2 渭南师范学院 物理与电气工程学院，渭南 714099
设计了末敏弹红外敏感器室内半实物仿真系统, 研究了末敏弹在攻击目标过程中的姿态控制以及对目标的识别率.系统采用半实物仿真技术, 利用Multi-Gen Creator软件生成战场环境中所需要的场景和目标的三维可见光模型，并附上相应红外纹理.通过虚拟视场样机模拟生成红外敏感器扫描视场所产生的场景的红外数字信号.将末敏弹的探测系统——红外敏感器作为实体引入到仿真系统中参与试验,并和其它物理模型、数学模型构成闭合回路,完成了末敏弹的实时仿真功能.仿真结果表明，红外敏感器能够对目标进行完全识别，并具有误检率和漏检率低的优点.
末敏弹 半实物仿真 红外敏感器 光学系统 三维建模 实时 Terminal sensing projectile Hardware-in-loop simulation Infrared sensor Optical system Three-dimensional modeling Real time
哈尔滨工业大学 空间光学工程研究中心, 黑龙江 哈尔滨 150001
杂散光分析已经成为光学系统设计中必须考虑的关键因素之一。基于蒙特卡洛法, 利用TracePro软件进行建模仿真, 对多目标复合半实物仿真系统的杂散光进行了分析。仿真结果表明仿真系统的杂散光主要来自两方面: 一是扩束光束经主反射镜边缘反射的未复合光束;另一个是由于仿真系统关键元件自发辐射产生的杂散光。根据杂散光系数和元件制冷温度的关系得出: 当制冷温度为200 K时, 仿真系统的杂散光系数小于2%。分析结果对导弹的多目标复合半实物仿真系统的设计具有重要的指导意义。
光学系统设计 杂散光分析 半实物仿真 多目标复合 自身辐射 optical system design stray light analysis hardware-in-loop multi-target compounding self-thermal radiation
随着红外探测技术的不断发展，红外干扰与抗干扰技术也不断更新、发展。介绍了红外对抗的原理，方法，着重介绍了模拟红外对抗的红外半实物仿真试验，分析了仿真系统中的关键技术及各种可供选择的场景模拟和运动平台特点，最后提出了一种切实可行的红外半实物仿真试验方案。
红外对抗 红外干扰 半实物仿真 infrared countermeasure infrared jamming hardware-in-loop
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033
2 中国科学院大学，北京100049
介绍了光锥导光装置的优势，分析了影响光锥导光装置耦合效率的主要因素，得出了影响光锥导光装置耦合效率的理论模型误差曲线。以光锥端面反射损耗及光纤辐射损耗为主要误差源，测试了光锥导光装置的耦合效率及误差对耦合效率的影响；采用分光比标定的方法测量导光装置的耦合效率，消除了由于激光器输出能量变化给试验中脉冲能量测量环节带来的影响；根据试验测量数据，拟合出误差对耦合效率的影响曲线，通过与理论误差曲线进行对比，验证了理论模型的正确性，同时测得该耦合装置的耦合效率为7026%。在激光束的入射角度误差＜5°，且在光纤耐受弯折允许范围内甩动光纤的情况下，总误差对耦合效率的影响＜10%，满足实际工程误差的允许范围。该耦合装置已经应用到实际工程中。
光锥导光装置 耦合效率 分光比 激光欺骗干扰 半实物仿真 optical vertebra transmitting device coupling efficiency split ratio laser deception jamming hardware-in-loop simulation
巴克码是最常用的帧同步码组。为了实现巴克码组的有效检出, 利用DSP Builder设计了一种新的13位巴克码识别器电路。在Matlab/Simulink中对设计的电路进行了纯数字仿真, 然后将设计的系统载入到FPGA芯片中, 运用硬件在回路仿真技术进行半实物仿真。结果表明, 基于DSP Builder设计的巴克码检出电路简单易行、稳定可靠, 达到了预期的要求。
信号传输 帧同步 巴克码识别器 硬件在回路仿真 signal transmission frame synchronization Barker code recognizer DSP Builder DSP Builder hardware-in-loop simulation
