未来战争主要为空中战争,空间制导武器因具备射程远、命中精度高、作战效能好等优点,成为空中战争的首选武器。但是空间制导武器技术复杂、研制周期长、维护难度大,导致研制成本居高不下。因此更高效、节约的半实物仿真技术在航空武器系统的研究上得到广泛地应用。本文在半实物仿真技术的基础上,研制一套置信度高、效能好的空间攻防对抗半实物仿真系统,主要研究内容包括:第一章首先介绍课题背景及研究意义,对全数字仿真技术以及半实物仿真技术的国内外研究现状进行了调研和分析,并介绍了导弹的制导原理,给出了本课题研究的半实物仿真系统的优势及创新点。第二章提出课题总体方案的设计原则,在此基础上,将半实物仿真技术与课题项目实际需求相结合,从需求分析入手,设计系统的总体架构。为提高系统的容错能力,实现故障隔离,基于旁路设计思想改进传统的环型网络组网方式。半实物仿真系统对于所有参试设备有较高的时序匹配要求,为保证系统运行的精准度,设计基于反射内存网的软中断同步方式,确保系统时钟同步精度满足要求。最后对各分系统的功能模块进行分解和转换。第三章在研究图像高速采集技术的基础上,为提高仿真过程中图像采集速度,设计具备大容量、高速缓存能力的LVDS视频采集卡。通过对多模式切换技术的研究,设计了信号转接调理单元,实现半实物仿真试验多模式的切换,并提供多个预留接口,便于后续型号功能扩展。为保证系统安全,设计专门的供配电单元,给各个仿真节点以及被测产品进行供电,并实时监控,从软、硬件两个方面对仿真设备进行保护。第四章按分层思想设计仿真系统软件架构,并根据模块化设计原则设计软件功能模块。采用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)绘制软件数据交互时序图,设计软件UI,并完成相关代码编写。第五章对半实物仿真系统试验样机及环境进行介绍,在该仿真平台基础上,结合课题功能需求设计了四种模式的试验,并运用TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)法构建基于 TOPSIS 法的系统可信度评估方法,对系统进行应用验证。通过对试验结果进行分析以及系统可信度验证,表明本文设计的半实物仿真系统在控制精度以及动态响应性能方面均能满足需求,在模拟制导武器攻防对抗试验中具备可观的优越性,并且试验结果具备较高的可信度。本文设计的空间飞行器半实物仿真系统具备置信度高、作战效能好、能进行多种模式切换的仿真试验。利用五轴转台将导引头和目标模拟器结合到一起,联合控制,进行制导武器的攻防对抗试验,利用场外数据复现攻防场景,为制导武器系统故障定位、故障复现以及技术攻关提供验证手段。通过半实物仿真试验,在满足军事需求的前提下,大大缩减制导武器系统的研制成本和周期。