DH10巡航导弹射程1500公里,速度0.85马赫

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导读:DH10巡航导弹射程1500公里,速度0.85马赫 现代数字导航技术实验室项目成果简介  项目名称:多余度陀螺罗经测井系统 内容简介:本项目研发的多余度陀螺罗经测井系统较当时国际上现有的同类系统具有更高的可靠性。系统元件处于五种(乃至十三种)故障的情况下系统仍能正常工作。 研究表明,工具面角在系统误差传播中起到了重要作用。用相差180°的两个工具面角下的测量数据可以消除惯性元件常值误差的影响;利用多个工具面角下的状态输出可消除呈正余弦规律变化

DH10巡航导弹射程1500公里,速度0.85马赫


现代数字导航技术实验室项目成果简介




项目名称:多余度陀螺罗经测井系统




内容简介:本项目研发的多余度陀螺罗经测井系统较当时国际上现有的同类系统具有更高的可靠性。系统元件处于五种(乃至十三种)故障的情况下系统仍能正常工作。




研究表明,工具面角在系统误差传播中起到了重要作用。用相差180°的两个工具面角下的测量数据可以消除惯性元件常值误差的影响;利用多个工具面角下的状态输出可消除呈正余弦规律变化的误差分量。本项目提出的测量方案和数据处理方法可明显提高系统测量精度。




所研制的陀螺罗经测井系统GCS-1采用了由双轴陀螺、双轴加速度计和随动环组成的多余度方案。对样机进行测试的结果表明,采用中等精度元件构成的系统所获得的相对位置精度为0.12%,高于当时0.2%的国际先进水平。



本项目获得了中国航空工业总公司1990年度的科学技术进步三等奖。




项目名称:惯性/地形辅助导航技术




内容简介:北航现代数字导航技术实验室在“七五”和“八五”重点预研项目的支持下,率先开展了北航惯性地形辅助导航(BITAN)的理论和算法研究,首次提出了局部可观测性理论,并应用于地形匹配效果的定性、定量评估和飞行航线选择;首次提出了具有最佳综合指标的双子组平面拟合的地形随机线性化方法;对系统模型与工作模式做了全面、深入、有效的研究,形成了BITAN算法,Monte Carlo仿真的结果为39.5米(CEP)。




北航在协作单位的协助下,利用国产某型轰炸机进行了BITAN系统的试飞实验,实验结果验证了:惯导系统有1950.4米的径向位置误差时,经BITAN系统修正后降至173.2米,提高了约一个数量级。




BITAN系统的研制成功填补了我国导航技术的一项空白,项目成果水平达到国际先进水平,并荣获航空工业总公司科学技术进步二等奖。




项目名称:惯性/卫星定位/高程匹配/景像匹配组合导航技术




内容简介:在航空基础基金的资助下,在国内率先开展了四组合导航系统研究,建立了四组合导航系统的总体框架,实现了传感器层的信息融合、子系统层的信息融合和系统层的信息融合。完成了动、静基座的初始对准和机动航向辨识技术的研究;开展了景像匹算法研究,建立了景像匹配完整体系;开发了典型的陆基巡航导弹组合导航/制导仿真演示系统,包括基于大圆航线的轨迹发生器、INS/GPS组合段、INS/GPS/地形匹配组合段和INS/景像匹配组合段等24段,全程1337公里,飞行1小时17分34秒,在景像匹配对INS修正后,经15秒纯INS飞行后的命中精度为6-10米。获得了“国际先进,国内领先”水平的项目验收评价。




项目名称:惯性/GPS/地形匹配/景像匹配组合导航系统仿真




内容简介:在“九五”预研项目和航空基础科学基金项目资助下,研发了景像匹配软件包,完成了试飞实验前的软、硬件准备和联调实验;在某地区利用某型武装直升机进行了下视景像匹配的试飞实验,共飞行了4个架次,飞了7条航线,涵盖了25个景像匹配区,采集了大量实时图像数据,在部分航线上完成了景像匹配的实时(在线)匹配,达到了0.3~0.5像素的定位精度。获得了“国际先进,国内领先”水平的项目验收评价。




项目名称:四组合导航系统中的景像匹配算法研究及软件开发




内容简介:在航空基础科学基金的支持下,研发了新型的景像匹配算法,匹配精度达0.1-0.2像素,匹配概率达93%;研发了实时图像的智能选取算法,实时图像智能选取识别率大于91%;提出了基于景像匹配的导航全信息估计的理论与方法,可获得较高的位置、速度和姿态精度;研发了三种景像匹配仿真实验平台,并开展了多源图像信息融合技术研究。项目成果获得了“国际领先,国际先进”水平的验收评价。




项目名称:多源图像融合的理论、算法研究及仿真平台开发




内容简介:该项目在航空基础科学基金的支持下开展了多源图像融合的理论与算法研究,完成了CCD/SAR、CCD/红外图像的融合仿真,并建立了基于高速局域网的多源图像融合仿真平台总体框架,完成了基于高速局域网多源图像的实时仿真研究。项目成果获得了“国际先进,国内领先”水平的验收评价。




项目名称:基于高速局域网的多导航传感器信息融合技术研究




内容简介:该项目在中国博士后基金的支持下,建立了基于高速局域网的多导航传感器信息融合的总体框架,解决了服务器与客户机间的实时通信与数据传输的问题。并利用跑车实际采集的惯导数据、GPS数据和双星数据进行仿真验证,为“十五”预研项目的顺利结题提供了有效的验证手段。




项目名称:景像匹配模拟库研制




内容简介:该项目是北航现代数字导航技术实验室为某集团某研究所研制的软件平台。该软件平台能够通过用户设定参数,结合实时图像生成库,模拟多种类型实况飞行的景像匹配仿真工作,自动产生符合要求的景像匹配位置误差序列。实现了实时图仿真、实时图的预处理、基准图的加载和显示、匹配算法的选择和计算、匹配结果的标注和显示等功能,开展了影响下视光学景像匹配位置信息精度的因素研究。为该项技术在某型号武器上应用奠定基础。




项目名称:提高地形匹配概率的方法研究




内容简介:该项目是北航现代数字导航技术实验室针对某研究所的具体工程应用研究的理论和算法。提出了地形匹配误匹配点剔除准则和匹配一致性判决准则。对于实际试飞实验获得的从48.87%~100%的匹配概率结果,经故障检测后其匹配概率全部高于99.7%(3σ),使该所生产的雷达高度表成功定型并付诸应用。




项目名称:海底精确导航技术研究




内容简介:与某中心合作,开展了海底地形匹配导航系统仿真研究,完成了测深仪和测潜仪误差对地形匹配精度影响的仿真,利用某地区海底地形数据进行了仿真验证,开发了仿真演示平台,为该技术应用奠定了基础。



项目名称:机载景像匹配导航攻击技术研究




内容简介:与某研究所合作率先在国内开展了景像匹配技术在飞机上应用研究,开发了景像匹配系统试飞实验软件,研发了景像匹配系统原理样机,在某地区利用某型国产飞机进行了试飞实验,经飞行验证了景像匹配技术可以用于飞机的导航系统。




项目名称:惯性/GPS/地形匹配/景像匹配组合导航系统3-D仿真平台开发




内容简介:该项目是北航现代数字导航技术实验室为某集团公司开发的仿真平台。该平台能根据作战任务和战区地形、敌方防御状况、飞行器约束条件、目标类型及所处环境等实现飞行器的突防及精确定位。主要包括数字地图处理、地形的三维显示、地形匹配区域选择、航线规划、地形跟踪、组合导航系统设计以及惯性/GPS/TERCOM/ SMNS组合系统的三维实时显示与数据分析。




项目名称:惯导/GPS组合导航系统开发




内容简介:该项目是北航现代数字导航技术实验室与某集团联合研制,完成了捷联惯导系统导航软件的开发及导航计算机的研发,实现了惯导系统的初始对准、惯导/GPS组合导航及其故障检测。在实验室转台上进行多次测试、分析的基础上,针对各种情况进行了多次跑车实验。该项成果已在该集团的具体型号中获得应用。




项目名称:星座模拟器实时远程控制软件开发




内容简介:该项目是北航现代数字导航技术实验室针对某集团某研究所购置的STR星座模拟进行的二次开发项目。STR系列星座模拟器最基本的功能是模拟和重现导航卫星接收机的动态环境,实时解算GPS和GLONASS星历信号,并产生相应的射频(RF)输出。该项目解决了星座模拟器实时远程控制软件研制中的五项关键技术,为进行组合导航半物理仿真奠定基础。




项目名称:惯性/双星组合导航技术




内容简介:在“十五”预研项目的支持下,开展了惯性/双星组合导航技术的研究,解决了北斗双星定位信息误差建模及在量测噪声未知情况下组合系统的最优滤波等多项关键技术,并进行了多次跑车实验。该项目通过了专家验收组的验收,为其在某型号中应用奠定基础。




项目名称:多卫星导航系统定位技术




内容简介:在“十五”预研项目的支持下,开展了多卫星定位系统的信息融合技术研究,完成了在多种状态下,多卫星信息的融合算法研究。




项目名称:智能军用制导多传感器信息融合技术




内容简介:在航天创新基金和北航博士基金的支持下,建立了军用制导多传感器信息融合总体框架,实现了多导航传感器组合制导系统的智能管理,开展了景像末制导系统信息融合方法研究,并首次提出了数字导航的概念。




K8-V IFSTA空中飞行模拟试验机




K8-V IFSTA(Integrated In-Flight Simulation Test Aircraft)空中飞行模拟试验机是20世纪90年代初, 为满足我国新机研制和试飞的需要而研制的。




由中国飞行试验研究院总负责,中国航空附件研究所、航空计算技术研究所和南昌飞机公司等单位参加。




空中飞行模拟试验机又称变稳飞机,其特点是可以通过特殊的自动控制系统来改变系统或飞机的稳定性,从而模拟其他飞机特性,甚至可以在空中模拟刚刚完成设计的飞机的飞行特性。




该试验机于1991年底开始研制,1997年6月首飞成功,1998年9月完成验收试飞投入应用研究。




IFSTA研制的最终目标是实现一架具有五自由度(三轴转动特性、升力特性和推/阻力特性)变稳能力并配有可变人感特性、可编程多功能显示系统、完善的机载测试系统的空中飞行模拟试验机,它可满足除直升机外大部分军用、民用飞机的有关技术验证和空中模拟使用要求。由于新型号研制的迫切需求及经费原因,IFSTA试验机在工程实施上采用分两步走的方案,即第一步首先完成三自由度(三个旋转轴)的变稳控制,随后再增加直接升力和推力/阻力自动控制,从而提供完善的姿态和轨迹响应的模拟。




该试验机主要应用于:飞行动力学、飞行品质研究;飞行控制新技术、新方案的研究验证;行试验研究,如新机/新系统试飞方法、参数识别方法、评价方法研究等;新机空中飞行模拟试验评价及首飞飞行员的培训;人机界面,特别是人机回路对飞行品质影响的研究;地面模拟器校核及地面模拟-飞行试验相关性研究;试飞员培训。




座舱布局




IFSTA采用了南昌飞机公司研制的K8喷气教练机作为原型机,前驾驶舱改为试验评定驾驶员舱,前舱驾驶员在电传系统工作时控制飞机、完成试验评定任务;后舱作为安全/教员驾驶舱,保留了原机全套操纵系统及飞行仪表系统,在变稳系统不接通(即断开)状态下,安全驾驶员可利用原机的机械操纵系统控制飞机,安全/教员驾驶员控制着飞机/系统的工作模态(状态)及试验参数的选择;变稳系统的控制舵机通过离合器与原机机械操纵系统并联,在变稳系统工作时离合器合上,由前舱飞行员通过变稳系统控制飞机,当变稳系统故障或正常断开时,飞机即可由后舱飞行员控制。




加装的系统包括:




变稳系统:采用数字式双余度可编程电传飞控系统,可全时、全权限工作;系统可预装八组系统/飞机参数或模型;配有标准航空电子总线接口、地面试验专用接口和飞行试验测试接口;系统具有良好的用户开发界面;采用BIT检测及完善的安全保证措施;可选择在系统故障或飞机响应越限时人工/自动方式切除变稳电传系统。




可编程多功能显示系统:数字式、计算机成像;可模拟对目标的跟踪及攻击;研究开发各种显示格式(平显、下显);可完成空中进场着陆、着舰等虚拟任务的模拟显示。




自动配平系统:变稳电传系统工作后自动将升降舵稳态铰链力矩限制在±8牛?米(相当于杆力±2千克力)内。




机载测试系统:可记录飞机、各系统、飞行员语音参数等,具有遥测发射能力。




可变人感系统:可满足军用、民用飞机操纵力特性模拟;提供力/位移四余度指令;提供二自由度侧杆控制指令,中央、侧杆可随时转换。




飞机/系统经改装的有:电源系统、液压系统、操纵系统、仪表系统、导航系统、飞机结构、照明系统和起落架等。




IFSTA投入使用后已完成多种型号模拟和专题验证研究,如某新机首席试飞员小组培训,PIO(驾驶员诱发振荡)研究,某新机飞控系统控制律验证和品质评价,某型导弹地形识别系统验证试飞,新型飞机颤振激励系统(FES)验证试飞和大量试飞员培训教学试飞,等等。此外,该试验机研制成功后还多次与国外试飞员学校、试飞研究单位、空军和相关研究机构等就试飞员培训、变稳机设计及应用技术等进行了广泛交流并得到高度评价。


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