航天器半物理仿真应用研究

张新邦

北京控制工程研究所， 北京 100190



航天器半物理仿真应用研究

张新邦

北京控制工程研究所， 北京 100190

介绍了航天器半物理仿真的特点，总结了航天器控制系统半物理仿真的3种基本表现形式和应用范围。指出在没有特殊说明时，传统意义上的控制系统半物理仿真是指以敏感器/控制器在回路为主要框架的仿真试验，其特点是有复杂昂贵的运动模拟器等仿真专用设备，其关键技术之一是运动模拟器的设计应用技术，具体可分为基于运动学直接物理模型和基于运动学数学模型变换2种方法，并在仿真应用举例中对此作了进一步说明。

航天器；控制系统；半物理仿真；运动模拟器

系统仿真是通过对系统模型进行试验来研究系统的技术。航天器仿真一般分为3类：数学仿真、半物理仿真和全物理仿真。

数学仿真又称计算机仿真，是全部用数学模型代替实际系统进行的系统仿真。其他的仿真则有硬件/实物在回路中，它们又分为半物理和全物理仿真，2者的区别在于仿真试验中应用的航天器动力学模型种类不同。应用数学模型则是半物理仿真，应用物理模型(又称物理效应模型)则是全物理仿真。由于动力学数学模型必须在仿真计算机上进行解算，所以也可以用仿真系统中是否有仿真计算机来区别：有仿真计算机的是半物理仿真，没有仿真计算机的是全物理仿真。

半物理仿真是航天器仿真领域中一个重要内容，其应用广泛，内容丰富。……