一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置及方法
阅读说明：本技术 一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置及方法 (Semi-physical simulation electrifying device and method based on overload activation start-control missile ) 是由 张宁轩 刘龙 晏资湘 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置及方法,包括一台可进行远程控制的直流电源,半实物仿真机可向所述直流电源发送编程数据远端控制其上电或下电。本发明设计的基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置和方法,应用于某型号弹载武器系统仿真试验中,控制可编程电源在仿真中某一时间点上电,有效解决了传统仿真方法无法精确判断起控时间的问题,提高了半实物仿真的准确性,更加精准的模拟导弹实际飞行的过程；本发明可拓展用于各种需要模拟电源控制的场景,通过软件远程自动控制电源的输出电流或电压以及输出变化规律,模拟各种复杂的电源环境,可以在各种需要模拟电源场景的产品检验中使用。(The invention discloses a semi-physical simulation power-on device and a semi-physical simulation power-on method based on overload activation of a start-control missile. The semi-physical simulation electrifying device and method based on overload activation start-control missile is applied to a simulation test of a missile-borne weapon system of a certain model, and controls the programmable power supply to be electrified at a certain time point in simulation, so that the problem that the start-control time cannot be accurately judged by the traditional simulation method is effectively solved, the accuracy of semi-physical simulation is improved, and the actual flight process of the missile is simulated more accurately; the invention can be used for various scenes needing power supply simulation control, remotely and automatically controls the output current or voltage and the output change rule of the power supply through software, simulates various complex power supply environments, and can be used in product inspection of various scenes needing power supply simulation.)
技术领域
本发明属于半实物仿真领域，具体涉及一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置及方法。
背景技术
目前，高过载发射武器(如火炮，坦克炮)发射后的角速度信息测量是一个公认的难题。究其原因主要是角速度传感器件很难经受高过载环境的冲击，高过载过程对传感器的破坏作用主要有两条途径：一是惯性力的直接冲击，二是高过载产生的应力波对结构的破坏。炮弹在发射过程中，要经历巨大的过载作用以加速到预期的发射初速度，该过载过程的幅度峰值可达20000g以上(g为重力加速度，下同)，作用时间在数十毫秒以内。例如，155mm榴弹炮在发射过程中产生的最大过载脉冲幅度为20000g，持续时间5ms。通过在炮弹中增加惯性制导模块的方法可为弹道修正提供基准，有效提高弹药的命中精度。因此，很多发达国家已经开展了常规弹药的制导升级工作，研制相关的惯性制导模块。其中，美国高级研究计划局(DARPA)更是把抗高过载陀螺仪作为关键器件之一列在了μPNT计划中。
研究发现，传感器件在不上电的情况下抗高过载能力显著优于上电情况下，有关试验表明，上电情况下传感器件抗过载能力约在5000g左右，不上电情况下传感器件抗过载能力约在10000g左右。所以为了解决高过载对传感器件的影响，一个可行的方案是在导弹上设计过载开关，当敏感到较高过载即出膛后将热电池上电，令控制系统起控，若控制系统设计为此方案，则传统的半实物仿真方法存在不可行的风险。因为传统的半实物仿真中，会先令控制系统上电等待，当收到脱插信号或收到仿真机发送的虚拟惯组加速度后判定弹道零秒，从而起控；而在导弹上设计过载开关，利用过载激活使热电池上电令控制系统起控的方案，则无法提前上电，若仿真人员手动上电则无法保证起控时间的精度。如果想要更加精确的模拟过载激活导弹的上电起控时间，需要开发一种远程控制电源上电的半实物仿真上电装置及方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明的目的是为了解决传统仿真方法对于过载激活导弹的半实物仿真方案而言，无法精确判断起控时间的问题。
为实现上述目的，本发明设计的技术方案如下：
一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置，包括一台可进行远程控制的直流电源，半实物仿真机可向所述直流电源发送编程数据远端控制其上电或下电。
进一步地，还包括电平转换电缆，所述直流电源设置有与电平转换电缆相匹配的标准协议接口，所述电平转换电缆一端通过所述标准协议接口与所述直流电源相连，另一端与所述半实物仿真机相连。
具体地，所述标准协议接口为RS232接口，所述直流电源具体设置有匹配RS232接口的DB9插头，所述电平转换电缆为IT-E131电缆，所述电平转换电缆通过所述DB9插头与所述直流电源连接。
本发明还提供一种依据半实物仿真上电装置的上电方法，包括如下步骤：
S1、将电源上的DB9插头接电平转换电缆的一端，所述电平转换电缆的另一端与所述半实物仿真机DB9接口相连接，设备接口均遵循RS232通信标准；
S2、配置RS232串口，使其波特率、数据位、校验位、停止位等通信设置与电源远程控制参数相匹配；
S3、利用电源的编程语法指南，通过指令来控制电源，本可编程电源的通信协议为SCPI或PLC。
具体地，所述步骤S2中相匹配的具体方法是：通讯波特率为115200，数据位8bit，无校验，停止位1bit。
优选地，所述步骤S3中采用PLC的自由口通讯方式，采用无协议模式对电源进行控制，具体发送指令如下：向可编程电源发送远端模式指令、设置电源电压指令、上电指令、下电指令。
本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、本发明设计的基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置和方法，应用于某型号弹载武器系统仿真试验中，控制可编程电源在仿真中某一时间点上电，有效解决了传统仿真方法无法精确判断起控时间的问题，提高了半实物仿真的准确性，更加精准的模拟导弹实际飞行的过程；
2、本发明可拓展用于各种需要模拟电源控制的场景，通过软件远程自动控制电源的输出电流或电压以及输出变化规律，模拟各种复杂的电源环境，可以在各种需要模拟电源场景的产品检验中使用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的仿真试验示意图；
图2为本发明实施例提供的仿真试验硬件连接示意图；
图3为本发明实施例提供的仿真试验流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明结合武器系统半实物仿真实际需求，设计了一种针对过载激活导弹的半实物仿真方案，控制可编程电源在仿真中某一时间点上电，有效解决了传统仿真方法无法精确判断起控时间的问题，提高了半实物仿真的准确性，更加精准的模拟导弹实际飞行的过程。具体实施方式如下：
一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置，包括一台可进行远程控制的直流电源，半实物仿真机可向所述直流电源发送编程数据远端控制其上电或下电。
还包括电平转换电缆，所述直流电源设置有与电平转换电缆相匹配的标准协议接口，所述电平转换电缆一端通过所述标准协议接口与所述直流电源相连，另一端与所述半实物仿真机相连。
所述标准协议接口为RS232接口，所述直流电源具体设置有匹配RS232接口的DB9插头，所述电平转换电缆为IT-E131电缆，所述电平转换电缆通过所述DB9插头与所述直流电源连接。
实施例2
一种基于过载激活起控导弹的半实物仿真上电装置的上电方法，包括如下步骤：
S1、将可编程直流电源ITECH IT6800系列中的一台电源的后面板上的DB9插头接电平转换电缆的一端(具体连接接口是RS232接口)，所述电平转换电缆的另一端与所述半实物仿真机DB9接口相连接，设备接口均遵循RS232通信标准；所述半实物仿真机通过CAN总线和RS422与上位机通讯进行数据交换和指令传递；
S2、配置RS232串口，使其波特率、数据位、校验位、停止位等通信设置与电源远程控制参数相匹配；
相匹配的具体方法是：通讯波特率为115200，数据位8bit，无校验，停止位1bit；
S3、利用电源的编程语法指南，通过指令来控制电源，本可编程电源的通信协议为SCPI或PLC；
本实施例中采用PLC的自由口通讯方式，采用无协议模式对电源进行控制，具体发送指令如下：向可编程电源发送远端模式指令、设置电源电压指令、上电指令、下电指令。
本发明的方法应用于某型号弹载武器系统仿真试验中，控制可编程电源在仿真中某一时间点上电，有效解决了传统仿真方法无法精确判断起控时间的问题，提高了半实物仿真的准确性，更加精准的模拟导弹实际飞行的过程，本实施例中所述半实物仿真机具体对电源进行控制，发送指令如下表1所示：
表1半实物仿真机对电源进行控制发送指令情况
如上表所示，发送端以HEX的形式向电源发送指令，以0D 0A换行符结束。
步骤S3具体还包括如下步骤：
S31、仿真机上电，向可编程电源发送远端模式指令，即通过RS262端口，向电源发送一帧ASCII码为“SYST:REM”的指令，实际以HEX形式发送“53 59 53 54 3A 52 45 4D 0D0A”；远端模式就是通过通讯接口实现仿真机对其的远程控制，如果不设置为此种模式，电源仅能够通过按钮控制；
S32、电源被配置为远端模式；此时设置电源电压，即通过RS262端口，向电源发送一帧ASCII码为“APP:VOLT 28，28，5”的指令，实际以HEX形式发送“41 50 50 3A 56 4F 4C54 20 32 38 2C 32 382C 35 0D 0A”，将三路电压分别配置为28V、28V、5V；根据需要，也可以是配置一路或两路电压，此处只是本实施例的具体示例。
S33、仿真机开始仿真，在满足一定的过载条件时(2000g)，判定此时为控制系统上电时间，向电源发送一帧ASCII码为“APP:OUT1,0,0”的指令，实际为“41 50 50 3A 4F 5554 20 31 2C 30 2C 300D 0A”，令电源第1路上电；控制系统上电时间就代表着传感器敏感到过载并触发的时间；
S34、当仿真机判定满足事先设定的停止条件，停止仿真时，向电源发送一帧ASCII码为“APP:OUT 0,0,0”的指令，实际为“41 5050 3A 4F 55 54 20 30 2C 30 2C 30 0D0A”，令电源第1路下电，仿真结束。事先设定的停止条件具体而言，就是炮弹落地，或者判断击中目标之类的条件。
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