一种飞行器综合航电显控系统的制作方法

本申请涉及飞行器仿真，尤其涉及一种飞行器综合航电显控系统。

背景技术：

1、航电显控系统是现代航空装备中的重要组成部分，主要承担飞行器状态监控与显示、飞行员人机交互等责任。航电显控系统不仅负责飞行器的导航和控制，还承担着信息显示、数据处理等多项任务。

2、此外，航电显控系统还涉及仿真技术，如直升机综合航电显控仿真系统，需要借助虚拟现实技术实现对飞行环境的高度还原和交互感，用于飞行员模拟训练以及军事模拟对抗等。现有的航电显控仿真系统主要用于在模拟的自然环境下，实现对飞行器的飞行姿态控制、导航路径控制、飞行信息显示、自动驾驶、故障诊断的仿真。例如，通过模拟恶劣天气下对飞行器的控制，以提高飞行员的心理素质与应急处理能力。而在这种航电显控仿真系统中，仅能训练飞行员对于不同天气的应急处理能力，整体环境较为单一，难以满足综合训练需求。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种飞行器综合航电显控系统，解决了现有技术中的航电显控仿真系统的整体仿真环境较为单一的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种飞行器综合航电显控系统，包括航电仿真模块、武器火控仿真模块、目标运动仿真模块与数据接口模块；所述航电仿真模块被配置为提供飞行器的导航信息，探测目标信息，调度导航模式，协助导航，并在仪表画面显示所述导航信息和/或所述目标信息；所述武器火控仿真模块被配置为管理武器并接收所述航电仿真模块的所述导航信息与所述目标信息进行武器运动仿真；所述武器火控仿真模块包括武器运动数学单元、武器运动仿真单元、武器投放单元与外挂管理单元；所述武器运动数学单元被配置为建立武器的运动数学模型；其中，所述运动数学模型包括弹道模型、运动方程、武器制导模型和攻击命中精度模型；所述武器运动仿真单元被配置为根据所接收的所述导航信息与所述目标信息解算武器的攻击区域数据；以及根据所述武器运动数学单元提供的所述运动数学模型，实时解算武器的运动数据，并控制武器的位姿与状态以确定其命中精度；所述武器投放单元被配置为根据所述武器运动仿真单元解算的所述攻击区域数据，进行发射前准备，并向所述武器运动仿真单元发送武器发射指令；所述外挂管理单元被配置为加载外挂和/或投弃外挂，并更新挂点状态；所述目标运动仿真模块被配置为控制目标飞行器并实现所述目标飞行器的自主飞行；所述数据接口模块被配置为实现所述航电仿真模块、所述武器火控仿真模块与所述目标运动仿真模块之间的数据交换。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述武器投放单元包括空-空武器投放子单元与火控计算子单元；所述空-空武器投放子单元被配置为确定武器类型，判断发射条件，进行发射前准备以及选择发射方式；所述火控计算子单元被配置为解算飞行器的位姿、敌机数据与所述攻击区域数据，以实施武器投放。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述航电仿真模块包括雷达子系统与导航制导子系统；所述雷达子系统被配置为提供雷达信息并发送至所述导航制导子系统，以协助导航；所述导航制导子系统被配置为根据接收的所述雷达信息生成导航信息，并进行导航策略、导航参数和制导数据的切换和/或分配。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述雷达子系统包括雷达单元、导航系统单元、电子战系统单元与显示单元；所述雷达单元被配置为建立雷达模型，实现对目标的探测、截获或跟踪，并提供雷达信息协助导航；所述导航系统单元被配置为实现飞行器通信以及根据所述雷达信息生成应急航路；所述电子战系统单元被配置为提供飞行器的周围威胁信息，并进行干扰和/或自卫；所述显示单元被配置为基于建立的基本模型库建立仪表显示画面。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述导航制导子系统包括自动导航单元、自主滑跑起飞单元与空中航迹跟踪单元；所述自动导航单元被配置为控制飞行器按照飞行器综合航电显控系统装订的飞行航路或所述雷达子系统生成的应急航路自主完成航迹跟踪；所述自主滑跑起飞单元被配置为在飞行器满足起飞条件后，进行加速滑跑并接入控制律直至飞行器爬升至安全高度完成起飞；所述空中航迹跟踪单元被配置为按照所述飞行器综合航电显控系统装订的所述飞行航路进行巡航。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述空中航迹跟踪单元还被配置为进行待飞距实时解算以实现航点切换。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述武器运动仿真单元包括武器系统子单元、操作指令采集子单元与武器运动驱动子单元；所述武器系统子单元被配置为初始化武器系统信息；其中，所述武器系统信息包括挂点状态、武器类型与武器数量；所述操作指令采集子单元被配置为采集操控人员对所述武器系统子单元的操作指令；所述武器运动驱动子单元被配置为在武器发射后，根据解算的所述运动数据控制武器的位姿和状态。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述目标运动仿真模块包括目标特征数据库、目标数学模型单元与目标控制单元；所述目标特征数据库被配置为记录目标飞行器的对抗信息与飞行信息；其中，所述对抗信息包括所述目标飞行器的类型、干扰类型与作战状态，所述飞行信息包括所述目标飞行器的航迹、速度、加速度与位姿；所述目标数学模型单元被配置为建立所述目标飞行器的运动模型以模拟不同类型的所述目标飞行器；其中，所述运动模型包括轨迹方程、运动方程与航电火控模型；所述目标控制单元被配置为根据任务数据确定所述目标飞行器的初始化信息，结合本机位姿实时解算所述目标飞行器的所述运动模型，并根据解算结果控制所述目标飞行器实现自主飞行；其中，所述初始化信息包括所述目标飞行器的数量、所述对抗信息与所述飞行信息。

10、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述数据接口模块还被配置为读取任务数据和/或飞行信息并向所述航电仿真模块和/或目标运动仿真模块和/或所述武器火控仿真模块输出所述任务数据与所述飞行信息。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括显示屏；所述显示屏用于显示所述飞行器综合航电显控系统的所述导航信息和/或所述目标信息。

12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、本申请实施例通过航电仿真模块能够模拟飞行状态，通过武器火控仿真模块能够进行武器运动仿真模拟，通过目标运动仿真模块能够控制目标飞行器自主飞行，通过数据接口模块能够各模块之间的通信，方便模块扩展。有效解决了现有航电显控仿真系统的整体仿真环境较为单一的问题，进而实现了既考虑自然环境下对飞行器的控制，又考虑了对抗环境的反击与自卫。不仅能够提升飞行员的驾驶技巧、心理素质和应急处理能力，还能够提高飞行员的战略思维和决策能力，全面提高飞行员的综合能力。

技术特征：

1.一种飞行器综合航电显控系统，其特征在于，包括航电仿真模块、武器火控仿真模块、目标运动仿真模块与数据接口模块；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述武器投放单元包括空-空武器投放子单元与火控计算子单元；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述航电仿真模块包括雷达子系统与导航制导子系统；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述雷达子系统包括雷达单元、导航系统单元、电子战系统单元与显示单元；

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述导航制导子系统包括自动导航单元、自主滑跑起飞单元与空中航迹跟踪单元；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述空中航迹跟踪单元还被配置为进行待飞距实时解算以实现航点切换。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述武器运动仿真单元包括武器系统子单元、操作指令采集子单元与武器运动驱动子单元；

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标运动仿真模块包括目标特征数据库、目标数学模型单元与目标控制单元；

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据接口模块还被配置为读取任务数据和/或飞行信息并向所述航电仿真模块和/或目标运动仿真模块和/或所述武器火控仿真模块输出所述任务数据与所述飞行信息。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括显示屏；

技术总结本申请公开了一种飞行器综合航电显控系统，该系统包括：航电仿真模块，被配置为提供飞行器的导航信息，探测目标信息，调度导航模式，协助导航，并在仪表画面显示导航信息和/或目标信息；武器火控仿真模块，被配置为管理武器并接收航电仿真模块的导航信息与目标信息进行武器运动仿真；目标运动仿真模块，被配置为控制目标飞行器并实现目标飞行器的自主飞行；数据接口模块，被配置为实现航电仿真模块、武器火控仿真模块与目标运动仿真模块之间的数据交换。解决了现有航电显控仿真系统的整体仿真环境较为单一的问题，实现了同时考虑自然环境与对抗环境，能够提升飞行员的驾驶技巧、应急处理能力、战略思维、决策能力以及综合能力。技术研发人员：郭娅鹏,章雅卓,武亚运,张巍,刘旭东,何宇,王宬受保护的技术使用者：西安羚控电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26