SkyEye助力火箭“一”飞冲天

2022-08-11 09:32:47 digiproto

什么是火箭?

火箭是历史悠久的投射武器,早在公元1232年左右,火箭就被宋军用来对抗元军。后来,火箭技术经由阿拉伯人传至欧洲。

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原始的火箭由箭身和药筒组成,其中药筒用竹、厚纸制成,内充火药,前端封死,后端引出导火绳。火箭点燃后,火药燃烧产生的气体向后喷出,以气体的反作用力把火箭推进向前,杀伤敌兵。

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1926年,罗伯特·哈金斯·戈达德发射了世界上第一枚液体火箭,被誉为“现代火箭之父”。现代的火箭由结构系统(又称箭体结构)、动力装置系统(又称推进系统)和控制系统组成,是以热气流高速向后喷出产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。火箭自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖氧气助燃,既可在大气层又可在外太空飞行,是发射卫星和投送高速飞行器的快速远距离运输工具。


火箭的发展需求

运载火箭是当前占据大众视野最多的火箭类型,是一种将航天器推向太空的载具,也是一种结构非常复杂的飞行器。测试运载火箭的发射过程繁多,一旦发生故障,将耗费大量人力和时间来进行复现和故障排除。为提高排查故障的效率和准确率,仅对火箭测发人员进行专业且系统的训练往往是不够的,反复排查实验会阻碍产品上线,火箭仿真验证系统的开发势在必行。


搭建火箭仿真验证系统须充分利用发射场试验数据资源和硬件系统资源,集靶场测试诊断、试验评估和岗位训练考核功能于一体,使现场指挥员和技术专家能够率先发现火箭测试发射过程中存在的故障,并进行可视化的推理验证,实时提供决策支持。


3.基于SkyEye的火箭仿真验证系统的组成

基于SkyEye天目全数字实时仿真软件的火箭仿真验证系统可进行某型号火箭正常飞行模式下和故障飞行模式下的推演模拟仿真。整套系统由根据火箭地面系统和箭上单机组成,可按功能划分为:地面测发控成员、控制组合成员、动力系统成员、惯性器件成员、弹道仿真成员、伺服机构成员。


基于SkyEye的火箭仿真验证系统还可模拟火箭箭上设备工作原理、地面设备工作原理及信号传输电路路径,根据故障现象快速复现、定位故障;各成员间基于通信框架进行通信,通过负责数据接收、传输、发送的通信框架公布自身数据并获取其他成员的数据。基于SkyEye的火箭仿真系统组成及通信框架如下:

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▲基于SkyEye的火箭仿真系统组成及通信框架


基于SkyEye的火箭仿真验证系统的优势

火箭系统的仿真已被广泛应用于火箭研制工作中,利用SkyEye进行建模,再用所得的实验数据优化火箭系统设计,是火箭系统设计中必不可少的重要步骤。


开发人员可通过拖拽的方式对火箭硬件进行行为级别的仿真和建模,快速搭建火箭的数字孪生系统,并在此基础上运行和调试与真实火箭完全相同的二进制文件。SkyEye还拥有丰富的自动化测试函数库,可在自动化测试完成后生成自动化测试报告,使开发人员更聚焦对软件功能的实现。

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▲SkyEye界面图


此外,SkyEye还可查看和修改设备寄存器或处理器寄存器的数据、查看内存值、进行故障注入、进行覆盖率分析等,辅助开发人员对火箭应用程序进行调试,在软件集成前尽可能地发现错误,有效降低开发成本。



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