飛行控制計算機的設計及其接口仿真

5 飛行控制計算機接口仿真及設計指標
飛機控制計算機的軟硬件設計完成后，要想調(diào)試飛機控制計算機，必須與導航計算機、火控計算機、D／A輸出板連接，接收并處理控制計算機外圍的設備數(shù)據(jù)。但在靜態(tài)環(huán)境下，導航計算機無法輸出彈體高速飛行時的姿態(tài)信息和位置信息(主要是GPS數(shù)據(jù))。所以只能設想編一個程序，利用數(shù)字仿真的方法實現(xiàn)電路的調(diào)試及系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。該程序既要能實現(xiàn)與導航計算機、火控計算機、D／A輸出板和控制計算機接口的鏈接功能，又要能給控制計算機提供用于仿真的方案彈道和真實彈道，并且具有良好的人機界面，使其能夠?qū)崟r觀測各點的仿真結(jié)果。
通過計算鉆地彈的運動學方程，并將其保存于一個dandao．txt的文件可得到方案彈道。實際彈道是在方案彈道的基礎上疊加一個誤差信號e(k)，將其存于彈道txt文件中。所以方案彈道與實際彈道的差值即是誤差信號e(k)。該信號是人為控制的，所以在計算控制律時，一個已知的輸入信號必然有一個確定的輸出，這樣選取的目的就是便于檢驗計算控制律的準確性。
該程序偏重于利用控制計算機以外的設備接口仿真和校驗控制計算機的設計功能，檢驗它與系統(tǒng)連接的可靠性。利用仿真計算機的兩個串行口分別仿真火控計算機、導航計算機與控制計算機相連的接口，并按照數(shù)據(jù)協(xié)議給飛機控制計算機傳送彈體飛行時的仿真數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算控制變量，并實時顯示解算結(jié)果。該程序經(jīng)過編譯，并與控制計算機聯(lián)調(diào)，能夠較好地仿真控制計算機的外部接口和設備性能。圖4給出其仿真界面。

經(jīng)過多次仿真和測定，系統(tǒng)接口和功能已基本滿足彈載控制計算機的技術要求，且達到以下性能指標：①控制變量精度為0．01°；②單點控制律的輸出時間小于1 ms；③彈道裝訂的時間為5 s／1 000點；④彈道裝訂容量為256 000點；⑤功耗小于8 W。

6 結(jié)語
為了滿足現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的軍事需要，著重研究某航彈控制計算機的設計原理，并對系統(tǒng)的電路特性進行仿真，使得模擬鉆地航彈的飛行控制原理有了一個可操控的實現(xiàn)平臺。實踐證明，該設計方法具有通用性，且系統(tǒng)工作可靠，能夠有效地仿真彈載計算機的功能，并能方便地檢驗彈載計算機的工作狀態(tài)。