基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法。使用本发明专利技术能够有效补偿制导炮弹的圆锥误差。本发明专利技术根据制导炮弹的高动态特点，将实际的制导炮弹运动环境简化为规则进动和一般线性角速率机动并存的环境，并以此为基础设计了基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿算法，完成对旋转矢量不可交换性误差的补偿，不仅能够有效提高制导炮弹姿态解算精度，而且充分考虑了高动态环境，为制导炮弹的制导与控制研究打下良好基础。

【技术实现步骤摘要】
基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法
本专利技术涉及高动态姿态测量术领域，具体涉及一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法。
技术介绍
制导炮弹具有附带毁伤小且对预定目标杀伤力强的特点，是各国陆军武器发展的重要方向之一。炮弹姿态的精确测量是实现精确制导与控制的基础。针对制导炮弹的高过载、高旋转的高动态特点，可以采用高动态陀螺组合测量制导炮弹的姿态。然而，姿态测量过程中不可避免地会产生不可交换性误差，也就是圆锥误差。特别是对于高旋弹体(滚转角速率≥10r/s)，这种圆锥误差会更加强烈。所以，在设计姿态更新算法时需要进行圆锥误差补偿。目前，国内外绝大多数的圆锥误差补偿算法不适用于制导炮弹，因为传统的圆锥误差补偿算法建立在基于非自旋的经典圆锥运动的基础上，而制导炮弹存在自旋。因此，迫切需要设计能够适用于制导炮弹运动特点的圆锥误差补偿方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法，充分考虑了制导炮弹的高过载和高旋转的高动态特点，能够有效补偿制导炮弹的圆锥误差，提高制导炮弹的姿态解算精度，为制导炮弹的制导与控制研究提供精确的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在炮弹上安装惯性姿态测量组件以及一个单轴磁阻传感器；其中，磁阻传感器用于测量炮弹的滚转角速率；惯性姿态测量组件由3个单轴陀螺组成，其敏感轴分别沿着弹体坐标系的xb轴、zb轴和yb轴的正向；步骤2，陀螺信号由规则进动角速率分量和一般线性角速率机动角速率分量组成；利用峰值检测法获得yb轴陀螺信号的谷值点和峰值点，相邻谷值点和峰值点之间的中点的连线即为yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量；获得yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量的表达式参数n1、n2；yb轴上陀螺信号减去yb轴陀螺信号的一般线性角速...

【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在炮弹上安装惯性姿态测量组件以及一个单轴磁阻传感器；其中，磁阻传感器用于测量炮弹的滚转角速率；惯性姿态测量组件由3个单轴陀螺组成，其敏感轴分别沿着弹体坐标系的xb轴、zb轴和yb轴的正向；步骤2，陀螺信号由规则进动角速率分量和一般线性角速率机动角速率分量组成；利用峰值检测法获得yb轴陀螺信号的谷值点和峰值点，相邻谷值点和峰值点之间的中点的连线即为yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量；获得yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量的表达式参数n1、n2；yb轴上陀螺信号减去yb轴陀螺信号的一般线性角速率机动角速率分量即得到yb轴陀螺信号规则进动角速率分量；求取yb轴陀螺信号规则进动角速率分量的角频率和幅值；步骤3，利用步骤2得到的yb轴陀螺信号规则进动角速率分量的角频率减去由磁阻传感器测量获得的滚转角速率得到炮弹的进动角速率利用yb轴陀螺信号规则进动角速率分量的幅值获得规则进动角速率分量的半锥角步骤4，利用由磁阻传感器测量获得的滚转角速率步骤3获得的炮弹的进动角速率和半锥角对zb轴陀螺信号的规则进动角速率分量进行重构；利用zb轴陀螺信...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志红，付梦印，尚剑宇，刘彤，刘宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11