導彈武器系統(tǒng)制導控制半物理仿真實驗理論性強，具有綜合性、專業(yè)性和多學科交叉的特點。由于現(xiàn)場實驗系統(tǒng)造價高昂，且實驗規(guī)模大、容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)臺“飛車”等危險狀況，因此難以采用傳統(tǒng)手段開展實驗教學。我院依托陜西省空天飛行技術重點實驗室和陜西省航天創(chuàng)新實驗教學中心，建成了導彈制導控制半物理仿真虛擬實驗平臺，同學們可通過本平臺進行導彈飛行性能分析以及制導控制系統(tǒng)半物理仿真實驗。

實驗目的：改變導彈外形，通過實驗分析導彈靜穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性以及操縱性等動力學特性；設計制導律和自動駕駛儀參數(shù)，通過半物理仿真實驗考核導彈的制導、控制系統(tǒng)性能。

實驗內(nèi)容包括：1、導彈的靜穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性分析；2、導彈的操縱性和彈體頻域特性分析；3、導彈的制導律和自動駕駛儀參數(shù)設計；4、制導控制系統(tǒng)半物理仿真；5、數(shù)據(jù)分析和報告撰寫。

實驗方法：改變導彈的彈翼和重心位置，產(chǎn)生不同的導彈動態(tài)性能，觀察附加擾動攻角的運動過程，得到導彈靜穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性的結(jié)論。舵面引入階躍偏轉(zhuǎn)和正弦模態(tài)偏轉(zhuǎn)，觀察彈體的姿態(tài)運動過程，實驗導彈的操縱性和幅頻特性。設定比例導引系數(shù)、自動駕駛儀增益等，觀察方案飛行、自尋的導引飛行下的制導和控制性能。設定舵機參數(shù)、慣組干擾參數(shù)等，觀察制導控制系統(tǒng)半物理實驗環(huán)境下的性能。

實驗要求：1、實驗前了解實驗目的、內(nèi)容和方法；2、掌握導彈動力學特性的分析方法，制導控制系統(tǒng)的設計方法和半物理仿真的實驗方法；3、理解實驗測試數(shù)據(jù)的含義和分析方法；4、完成實驗過程和實驗后的測試試題。

實驗注意事項： 1、實驗過程須按照實驗步驟正確操作，依次完成各項實驗內(nèi)容；2、認真撰寫實驗報告。

實驗操作包括以下12個步驟，

第一步：試驗概況認知。觀察導彈外形配置，認識實驗體系的基本組成。

第二步：導彈外形調(diào)制。按照靜穩(wěn)定度要求，改變彈翼和重心位置。

第三步：靜穩(wěn)定性分析。設定擾動攻角，觀察導彈的受力和力矩。

第四步：動穩(wěn)定性分析。設定擾動攻角，觀察導彈的姿態(tài)運動過程。

第五步：操縱性分析。設置等效舵偏，觀察導彈舵面階躍偏轉(zhuǎn)，并觀察導彈的姿態(tài)運動過程。

第六步：彈體頻域特性分析。設定舵偏的頻率和幅度，觀察彈體的運動過程，通過實驗確定彈體的固有頻率和截止頻率。

第七步：初始對準和歐拉坐標變換。按照實驗要求，確定坐標旋轉(zhuǎn)順序和歐拉角，旋轉(zhuǎn)導彈到要求的姿態(tài)角和氣動角。

第八步：方案飛行方式。設定導彈的俯仰角變化規(guī)律，設定導彈的自動駕駛儀增益，觀察導彈是否能夠方案飛行。

第九步：尋的制導飛行。設定導彈的比例導引系統(tǒng)，彈、目位置觀察導彈是否能夠命中目標。

第十步：半物理仿真實驗。設定舵機動態(tài)參數(shù)，慣組的干擾參數(shù)，實驗導彈的飛行過程和脫靶量。

第十一步：實驗數(shù)據(jù)分析。根據(jù)采集到的俯仰姿態(tài)角變化、舵偏角變化以及脫靶量，分析導彈的制導控制性能。

第十二步：實驗報告編寫。根據(jù)實驗操作的時長和正確率等指標，給出評分情況；認真填寫感想和建議部分，完成實驗報告撰寫。

感謝參與，祝學習愉快！