某型火箭飞行器控制软件研制

论文摘要

在当今国际形势下,虽然具有精确制导等高新技术的导弹越来越多地在战场上大量使用,通过简易控制技术使火箭弹提高其打击的精度并且有效的缩减成本,简易控制火箭武器越来越成为现代武器的发展趋势之一。本文主要介绍飞行控制软件的设计与研制过程,是工程实际的问题的解决,具有一定的技术难度和较大的工作量,对于理论的研究相对较少。某型号火箭系统是车载箱式倾斜发射的武器系统。研究的目的就是如何为其研制出高可靠性、高安全性、以及较高精度的专用火箭飞行器控制系统软件。论文介绍了飞行控制软件的硬件工作平台,对于嵌入式软件来说,硬件平台的设计至关重要,硬件环境直接地决定了飞行控制软件的设计。论文涉及了飞行控制软件的功能实现。飞行控制软件主要包括三个综合控制运算模块、制导、姿控运算模块软件的主要功能:实时读取组合导航数据,进行制导及姿控运算、综合处理运算并输出舵机偏转控制信号,以及时序控制、飞行状态查询、弹地通讯、各功能模块数据的传递、飞行测量参数处理,实现射前对导航软件的初始化,发射和起飞流程控制等功能。这需要在设计之初就充分进行仿真实验验证、尽可能考虑各种可能出现的故障情况,进行风险分析,制定相应的预案。论文对设计后的飞行控制软件进行了开发方、第三方的软件测试。在软件测试过程中对飞行控制软件提出问题,修改意见,并对修改后的飞行控制软件进行了回归测试,结果证明软件正确、更改有效,从而提高了软件的正确性和可靠性。论文对飞行控制软件的研制过程严格按照软件工程要求执行,软件经过控制系统六自由度放电试验、舱段冲击振动试验、综合试验、姿控系统半实物仿真、制导系统六自由度半实物仿真、总装测试试验等的考核与修改完善,证实软件功能、性能满足软件任务书和需求规格说明书以及控制系统设计规定的要求。飞行控制软件的研制成功,为某型火箭飞行器的顺利研制提供了保障,并使其飞行精度指标满足需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 火箭武器的研制现状
• 1.3 控制系统发展现状
• 1.3.1 计算通道数的增加
• 1.3.2 采用垂直发射方式
• 1.3.3 多模寻的和复合制导方式的使用
• 1.4 论文研究内容及组织结构
• 第二章 硬件环境设计
• 2.1 概括
• 2.2 DSP 中央处理器
• 2.3 接口环境
• 2.4 本章小结
• 第三章 软件设计与实现
• 3.1 控制系统设计
• 3.1.1 制导模块设计
• 3.1.2 姿态控制模块设计
• 3.1.3 综合运算处理模块模块设计
• 3.2 软件开发流程
• 3.3 飞行控制软件程序设计
• 3.3.1 主程序
• 3.3.2 发射子程序
• 3.3.3 起飞子程序
• 3.3.4 控制运算子程序
• 3.3.5 导航数据读取子程序
• 3.3.6 综合计算子程序
• 3.3.7 发送数据（单字节）给地测机子程序
• 3.3.8 发送数据给记录仪子程序
• 3.3.9 导航板初始化子程序
• 3.3.10 发射应答子程序
• 3.3.11 DA 转换子程序
• 3.3.12 导航对准子程序
• 3.3.13 发送导航数据原码给记录仪子程序
• 3.3.14 INSERT1 子程序设计说明
• 3.3.15 DOUBLEINSERT子程序设计说明
• 3.3.16 INSERT2 子程序设计说明
• 3.3.17 制导运算子程序设计说明
• 3.3.18 姿控运算子程序设计说明
• 3.4 本章小结
• 第四章 软件测试
• 4.1 软件测试情况概述
• 4.2 静态测试及单元测试
• 4.3 功能测试
• 4.4 接口测试
• 4.5 性能测试
• 4.6 余量测试
• 4.7 安全性测试
• 4.8 代码走查
• 4.9 本章小结
• 第五章 系统整体试验测试
• 5.1 试验测试情况概述
• 5.2 控制系统综合试验
• 5.2.1 控制系统综合试验概述
• 5.2.2 控制系统综合试验结果
• 5.3 六自由度仿真试验
• 5.3.1 六自由度仿真试验概述
• 5.3.2 六自由度仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献