基于ARM的嵌入式航空拖靶高度控制器设计

3 半实物仿真实验及结果

在自行开发的半实物仿真平台上，对研制的拖靶高度控制器样机进行了仿真验证。拖靶飞行动力学和运动学模型、无线电高度表信号、加速度计信号通过计算机模拟，再接入高度控制计算机、舵机等实物构成仿真回路。仿真步长为5 ms，仿真计算精度为64 b(双精度浮点)。仿真结果如图7～图10所示，本文给出了4种主要干扰条件下的结果，拖靶装订基准高度为15 m。


仿真结果表明，在垂风、母机高度偏差、拖靶初始高度偏差、四级海情产生高度表噪声影响和加速度计测量误差影响的情况下，系统能够控制拖靶平稳进入定高飞行状态，受到干扰偏离基准高度后，高度控制器能进行快速修正，使拖靶能够很快回到预定基准高度，并按精度要求保持在预定高度飞行，系统静动态响应指标满足设计要求，控高精度均可达2 m。

4 结语

本文采用嵌入式技术设计的航空拖靶高度控制器，可控制拖靶实现超低空、高精度的掠海定高飞行，达到了设计目标。设计中以ARM7嵌入式微处理器为核心进行了硬件研制，并基于μC／OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统进行了应用软件开发，将嵌入式技术及其优点成功应用于该控制器的研制，取得了较好的效果。