精确制导武器的飞速发展对仿真技术提出了更高的要求,希望以一种耗弹量低、见效快的手段来减少试验成本。半实物仿真兼备了数字仿真的灵活性和物理仿真的精确性,以置信度高、见效快、成本低的优势,被更多武器生产国所重视。目前,国内外现有的导弹半实物仿真平台大多是基于Matlab/Simulink等商业软件开发,其高昂的价格、专用的设备和严格的授权限制了高校师生、小型团队的使用。本文基于开源软件Scilab/Xcos及Linux RTAI开展了导弹半实物仿真系统的研究,并对设计完成的导弹制导控制系统进行半实物仿真试验验证,具体工作总结如下。首先,建立了导弹的弹道模型并进行纯数字仿真。对导弹做了合理的假设与简化,利用Scilab/Xcos建立了导弹六自由度模型,推导并验证了速度时变条件下带落角约束的最优制导律,设计了三通道双回路制导控制系统,进行了纯数字仿真。仿真结果表明,本文建立的导弹弹道模型是正确的。其次,搭建了Linux RTAI实时运行环境并进行实时性和有效性测试。采用Linux RTAI双内核实时化方案来扩展Linux系统的实时性,测试结果表明,该实时运行环境的实时性能相比其他环境有一定提高,可满足半实物仿真试验要求,测试模型可成功转化为实时代码并正确运行。接着,开发了VMIC在Linux RTAI环境下的驱动程序和实时接口模块。介绍了所做工作在整个系统中的作用;开发了驱动程序,包括头文件和主函数;编写了自定义接口函数和自定义计算函数,并封装成可在实时环境下运行的实时接口模块,搭建了仿真设备与仿真模型之间通信的桥梁。最后,进行了半实物仿真试验与分析。基于以上工作,给出了某型无推力空地导弹的半实物仿真方案,包括信息交互关系、节点间通讯数据规格、节点间同步方案等,在Linux RTAI半实物仿真平台下进行半实物仿真试验,对比半实物仿真和纯数字仿真结果,分析误差来源,总结半实物仿真系统的优点与不足。综上,本文研究了基于Scilab/Linux RTAI的导弹半实物仿真系统,它有着二次开发性强、源代码开放、成本低等优势。仿真结果表明,本文构建的导弹半实物仿真系统可满足半实物仿真试验的实时性和可靠性要求,为导弹、火箭的半实物仿真试验提供了一种新平台,具有一定的理论参考和工程应用意义。