水下航行器半實(shí)物仿真系統(tǒng)能夠完成任務(wù)規(guī)劃模型、運(yùn)動(dòng)控制模型、水動(dòng)力學(xué)模型、舵機(jī)模型、推進(jìn)器模型等模型的實(shí)時(shí)仿真，具備相應(yīng)的硬件接口和配線系統(tǒng)，可靈活接入規(guī)劃計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)等真件設(shè)備，與用戶前期建設(shè)的現(xiàn)場總線仿真系統(tǒng)、戰(zhàn)場態(tài)勢和三維視景等構(gòu)成完整的XX地面集成驗(yàn)證平臺(tái)。

一、概述

水下航行器半實(shí)物仿真系統(tǒng)能夠完成任務(wù)規(guī)劃模型、運(yùn)動(dòng)控制模型、水動(dòng)力學(xué)模型、舵機(jī)模型、推進(jìn)器模型等模型的實(shí)時(shí)仿真，具備相應(yīng)的硬件接口和配線系統(tǒng)，可靈活接入規(guī)劃計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)等真件設(shè)備，與用戶前期建設(shè)的現(xiàn)場總線仿真系統(tǒng)、戰(zhàn)場態(tài)勢和三維視景等構(gòu)成完整的XX地面集成驗(yàn)證平臺(tái)。

該系統(tǒng)支持Matlab/Simulink圖形化模型設(shè)計(jì)，支持與C代碼的無縫連接，支持自動(dòng)代碼生成。實(shí)時(shí)仿真機(jī)基于高性價(jià)比、高可靠性的標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)，采用高性能處理器，運(yùn)行VxWorks實(shí)時(shí)系統(tǒng)，構(gòu)成強(qiáng)實(shí)時(shí)仿真模型解算環(huán)境。同時(shí)，系統(tǒng)提供Links-RT仿真管理軟件包，實(shí)現(xiàn)Simulink建模環(huán)境與VxWorks仿真機(jī)的無縫連接，支持代碼下載、模型實(shí)時(shí)運(yùn)行控制、在線調(diào)參、數(shù)據(jù)監(jiān)視等全過程仿真功能，提供圖形化、簡單易用的操作環(huán)境

二、特征優(yōu)勢

水下航行器半實(shí)物仿真系統(tǒng)為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真及驗(yàn)證提供支持手段。該系統(tǒng)具備如下關(guān)鍵功能：

1) 支持運(yùn)動(dòng)控制等艇載計(jì)算機(jī)的快速控制原型仿真，輔助控制器的控制算法設(shè)計(jì)；

2) 支持水動(dòng)力學(xué)模型等被控對(duì)象的仿真，具備IO接口，可接入真實(shí)的控制器，完成半實(shí)物仿真試驗(yàn)；

3) 支持實(shí)時(shí)分布式仿真功能，實(shí)現(xiàn)仿真機(jī)之間的時(shí)鐘同步和高速數(shù)據(jù)通訊；

4) 支持控制器、上位機(jī)等設(shè)備的通訊協(xié)議的驗(yàn)證；

5) 支持圖形化的建模工具如Matlab Simulink等，并能夠生成實(shí)時(shí)代碼；

6) 具備仿真實(shí)驗(yàn)管理、仿真數(shù)據(jù)在線監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄功能；

7) 具備應(yīng)用層的故障注入功能，可仿真執(zhí)行器、傳感器或者通訊故障；

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

它主要包括仿真管理計(jì)算機(jī)、三臺(tái)實(shí)時(shí)仿真機(jī)和配線系統(tǒng)，通過以太網(wǎng)Redis接口與已建設(shè)上位系統(tǒng)交聯(lián)，通過CAN總線等IO接口與用戶真件設(shè)備交聯(lián)。