弹药及控制系统虚拟仿真集成测试技术应用
制导弹药及控制系统是一个复杂的系统,设计与试验测试面临许多技术难题,对新的关键技术和试验项目,通过实际地面或飞行试验受到一定制约。采用虚拟仿真集成测试技术,实现制导弹药的论证、设计、制造、试验、测试和验证的综合,即在虚拟集成环境中进行的试验测试和数据处理分析,允许设计者将制导弹药虚拟样机或半实物模型安装在其上进行试验,借助交互技术和试验分析技术,使设计者在全寿命周期内对弹药的运行性能进行仿真测试和评价体验,使所取得的试验测试效果接近或等价于在真实环境中所取得的效果。虚拟仿真集成测试不仅可以作为真实地面试验和飞行试验的重要补充,还可在一定程度上替代部分传统的真实试验,贯穿于武器需求分析、设计、研制、生产、部署、保障、改进、更新等全生命周期,支持制导弹药系统全寿命过程和模拟试验,具有高效、优化、低成本、低风险的特点,大幅度减少样机制造试验次数,缩短新产品试验周期,降低实际试验的费用,实现试验不受场地、时间和次数的限制,可对试验过程进行回放、再现和重复。
一、虚拟仿真集成测试功能
制导弹药虚拟仿真集成测试应满足用户在论证、设计、生产、试验、诊断、维护等各个阶段对产品全面测试、客观评估的需要,提供建模仿真、测试流程编辑、全数字仿真测试、半实物闭环仿真测试、实物开环测试、智能诊断等与测试相关的各种实用功能。制导弹花虚拟仿真集成测试环境应有在统一交互的用户界面环境下,实现设计、制造、试验的反馈和沟通,可将制导弹药设计CAD技术、制造CAE技术,设计数据库技术与试验数据库、试验验证和测试技术结合,优化模型,快速修改模型,并将它和数据处理、分析和试验验证技术相结合,形成一套虚拟仿真测试应用软件的集合,实现仿真模型的载入、控制算法高度、参数优化、动态测试诊断高度、测试运行管理等。采用北京航天测控技术开发公司开发的虚拟仪器测试开发环境VITE(Virtual Instrument Test Environment)实现上述功能。
该软件为测试过程提供通用、完备的系统解决方案,能够完成对被测对象测试需求的分析处理、测试系统的资源描述、测试流程的开发、系统极多元故障分析等与测试、诊断相关的基本工作。使用虚拟仪器测试开发环境,测试人员无需编程,只需根据被测对象的测试需求,在完全图形化开发接口上填写测试流程要素,系统将根据要素自动生成测试任务的执行脚本。该软件获得了国防科技进步二等奖及五项国防专利,已广泛应用于军民两用装备及各种类型的机、光、电产品中,满足系统级、子系统级、模块级等各种层次的集成、设计、生产制造、使用维护等各种阶段的测试需要。
二、虚拟仿真集成测试关键技术
虚拟仿真集成测试技术主要包含环境、模型和参数三个要素,环境主要研究制导弹药在虚拟仿真测试中所处的自然、力学、振动、电磁等的影响,