随着计算机仿真技术的不断发展和完善,全数字仿真技术在航空航天领域得到了广泛应用。运载火箭是一种重要的航天器,国内外采用仿真技术对运载火箭的设计、验证、训练等多个领域进行了研究,极大地促进了现代运载火箭技术的发展。运载火箭主要分为控制、动力、测量等系统。动力系统作为运载火箭的动力装置,不仅保障运载火箭的正常飞行,而且为运载火箭的姿态控制、轨道转移以及返回地面等活动提供动力,是运载火箭的最为重要的系统之一。为解决航天靶场训练“无实装”问题,国家航天部门一直大力推动并支持采用仿真技术实现在无任务期间航天靶场的有效训练,本论文研究的主要工作是某部“全数字运载火箭”试验任务重点项目中的一部分,目标是设计并实现一套针对运载火箭动力系统的测试仿真软件。本文以运载火箭动力系统为研究对象,在VS2005.NET的MFC开发环境下,以HLA/RTI作为仿真平台,集成了MATLAB/Simulink数值模型和3Ds Max视景模型,并结合Measurement Studio丰富的虚拟仪器仪表工具设计实现了标准化、可视化的人机交互界面,用数值、曲线、视景、指示灯及仪表等方式,仿真出运载火箭动力系统从分系统测试到总检查测试的整个测试发射过程,满足了用虚拟仿真系统基本代替运载火箭动力系统在真实测发场景中的要求。仿真软件的关键技术是通过MATLAB数值计算引擎调用数值仿真模型进行计算,并将计算结果实时传输至测试仿真模块和数据库;通过Open Inventor调用3Ds Max视景仿真模型。测试仿真中,动力系统分为主控邦员、状态邦员、数据邦员和视景邦员,主控邦员由负责运载火箭动力系统工作流程推进的参试人员进行手动或自动操作,状态邦员负责火箭实时运行步骤指示灯的显示,数据邦员负责测试仿真中各个相关数据的显示,视景邦员在测试仿真过程中显示动力系统气路和部件的视景仿真模型。上述邦员通过建立联邦对象模型表和成员对象模型表表对它们的交互类及其参数进行管理。通过测试仿真结果与实际测试数据的对比,证明本课题设计实现的运载火箭动力系统的测试仿真软件运行稳定、数值和视景仿真模型建模正确、模仿真度高,采用的系统仿真设计方法可行有效。该方法不仅实现了对靶场人员进行训练的目标,同时对系统进一步实现对任务的支持奠定了良好的基础。