一种组合导航半物理仿真测试同步控制方法

摘要

本发明公开了一种组合导航半物理仿真测试同步控制方法，本发明充分考虑组合导航半物理仿真测试系统中各分系统特性，采用控制量预置、延迟量估计补偿与同步脉冲触发相结合的同步控制方法，削除系统运行中的不同数据源的同步误差，解决GNSS/INS组合导航半物理仿真中GNSS模拟信号、惯性测量数据模拟信号和三轴转台惯性姿态变化激励之间的同步问题。

主权项

一种组合导航半物理仿真测试同步控制方法，是借助于组合导航半物理仿真测试系统来实现的，所述的组合导航半物理仿真测试系统由仿真控制计算机、GNSS/INS组合导航模拟器、转台控制器、三轴仿真转台和被测组合导航系统组成，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在仿真控制计算机上运行仿真控制软件，通过用户界面设定实验场景，配置载体的运动参数，包括载体运动轨迹、运动速度、姿态信息和仿真时间；步骤2：仿真控制软件根据配置的运动参数，生成载体运行轨迹仿真采样点，并计算各时刻运行轨迹上载体的加速度、加加速度、角速率和角加速度信息，形成GNSS/INS组合导航模拟器的仿真控制指令信息和转台控制器的仿真控制指令信息；步骤3：GNSS/INS组合导航模拟器根据仿真控制指令信息中描述的载体运动参数，结合配置的卫星星历数据，计算卫星位置、速度、钟差、钟漂信息，经上变频形成模拟的导航射频信号；同时，GNSS/INS组合导航模拟器根据设定的时间，利用内部高精度原子钟，形成秒脉冲信号；秒脉冲信号与模拟的导航射频信号之间的时延信息通过模拟器通道时延标定进行补偿，实现模拟GNSS射频信号与秒脉冲信号的同步；步骤4：GNSS/INS组合导航模拟器利用配置的运动参数，计算载体的位置、速度、姿态信息，结合设定的被测组合导航系统中的惯性测量单元误差参数，仿真生成惯导模拟数据，并将数据存放在数据发送缓冲区中，同时由内部时钟生成数据发送触发脉冲，并保证数据发送触发脉冲与秒脉冲时钟沿对齐，在数据发送触发时刻，将惯性测量单元模拟数据进行输出，实现了惯导模拟数据和秒脉冲的同步；步骤5：根据生成的转台控制器的仿真控制指令信息，由转台控制器内部生成电机驱动控制指令触发脉冲；指令触发脉冲与GNSS/INS组合导航模拟器的秒脉冲信号进行同步；转台控制器根据设定的载体姿态角、姿态变化角速率和角加速度信息计算电机驱动控制指令，并将指令存入指令缓存器中，当在控制指令触发脉冲时刻到达时对电机进行控制，从而实现了控制指令和秒脉冲的同步；完成组合导航半物理仿真测试的同步控制。