应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法及系统，该方法中在仅提供弹目视线角的情况下，可通过反复多次迭代精确追踪弹目视线角速率，具体来说，通过设定合理的迭代式和计算系数，使得在极短的时间内迭代得到趋近于真实弹目视线角速率的数值，用以在后续计算需用过载时替换所需的弹目视线角速率。

Acquisition method and system of Los rate for Strapdown Seeker

【技术实现步骤摘要】
应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法及系统
本专利技术涉及捷联制导弹药控制领域，由其涉及弹目视线角速率获取方法及系统。
技术介绍
现有技术中为了满足节省弹药的空间，增加装药量，减轻重量等客观需求，取消了弹载平台，采用捷联制导的方法进行制导控制，所以这种制导控制弹药在计算制导指令时需要额外计算弹目视线角，然而，但由于成本的限制与战场环境的变化(温度、湿度)，使得弹载传感器的刻度尺系数会产生波动，即角速率陀螺刻度尺系数与探测器刻度尺系数产生变化，从而导致角速率陀螺刻度尺系数与探测器刻度尺系数不匹配，进而造成弹目视线信息的不完全解耦。而且角速率陀螺的成本较高，如果可能的话，大家都希望去掉角速率陀螺这样的成本高、低可靠性的探测原件，最大程度地简化弹药上携带的部件，以低成本高性能的方案完成弹药的设计制造；。由于上述原因，本专利技术人对现有的弹目视线角和弹目视线角速率做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的，直接获得弹目视线角的方法及系统。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法及系统，该方法中在仅提供弹目视线角的情况下，可通过反复多次迭代精确追踪弹目视线角速率，具体来说，通过设定合理的迭代式和计算系数，使得在极短的时间内迭代得到趋近于真实弹目视线角速率的数值，用以在后续计算需用过载时替换所需的弹目视线角速率，从而完成本专利技术。具体来说，本专利技术的目的在于提供一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，该方法中通过捷联导引头探测得到的弹目视线角直接获取弹目视线角速率。其中，该方法中，通过多次迭代下式(一)获得可逼近弹目视线角速率的状态变量x2，并认为所述状态变量x2与弹目视线角速率的数值相等；其中，x1和x2都表示无物理含义的变量，该变量随时间变化，和分别表示x1和x2对时间的导数，表示x1和x2的变化率；k1、k2和k3分别表示计算系数，在计算过程中取恒定值；q表示由捷联导引头实时探测得到的弹目视线角。其中，在迭代初始时，所述x1和x2可以取任意数值，优选地，在迭代初始时，所述x1和x2可以取0～1内的任意数值；更优选地，在迭代初始时，所述x1和x2都取值为0。其中，通过下式(二)按照预定频率更新x1、x2、和其中，表示T时刻的表示T时刻的x1，表示T+1时刻的x1；表示T时刻的表示T时刻的x2，表示T+1时刻的x2，T表示任意一个执行迭代作业的时刻。其中，所述式(一)的迭代频率大于或等于所述捷联导引头的探测频率；优选地，所述式(一)的迭代频率为50Hz，即每0.02秒更新一次x1、x2、和其中，所述式(一)的迭代工作持续预定时间后，再实时调取状态变量x2，并认定所述状态变量x2与弹目视线角速率的数值相等；优选地，该预定时间大于等于0.5s。其中，所述k1取值为0.1～1中的任意值；所述k2取值为0.1～1中的任意值；所述k3取值为0.01～0.5中的任意值；优选地，所述k1取值为0.5；所述k2取值为0.5；所述k3取值为0.1。其中，在每次迭代计算过程中都选用由捷联导引头实时探测得到的最新的弹目视线角q。本专利技术还提供一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取系统，该系统包括捷联导引头和与之相连的迭代模块，所述迭代模块用于按照预定频率调取捷联导引头探测得到的弹目视线角，并将之引入到下式(一)中进行迭代，在迭代预定次数/时间后，式(一)中x2与弹目视线角速率的数值相等；其中，x1和x2都表示无物理含义的变量，该变量随时间变化，和分别表示x1和x2对时间的导数，表示x1和x2的变化率；k1、k2和k3分别表示计算系数，在计算过程中取恒定值；q表示由捷联导引头实时探测得到的弹目视线角。其中，通过下式(二)按照预定频率更新x1、x2、和其中，表示T时刻的表示T时刻的x1，表示T+1时刻的x1；表示T时刻的表示T时刻的x2，表示T+1时刻的x2，T表示任意一个执行迭代作业的时刻。本专利技术所具有的有益效果包括：(1)应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法能够在仅有弹目视线角的情况下直接获知弹目视线角速率，省略了专用测量弹目视线角的设备，降低了弹药中的复载并节约空间；(2)应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法能够根据实时获得的弹目视线角计算出对应的弹目视线角速率，在后续的计算过程中，引入弹目视线角以后仅需一次迭代即可获知弹目视线角速率，计算速度快，基本没有计算延迟，具备较强的应用前景；(3)应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法具有极强的鲁棒性，在存在外部干扰或内部噪声时，可以把所有的干扰等效为弹目视线角的增量，该增量值在0～20度的情况下都不会影响该方法获得准确的弹目视线角速率。附图说明图1-1示出根据本发实验例1中的视线角速率真实值与估计值的示意图；图1-2中示出了图1-1中的弹目视线角速率真实值的曲线图，图1-3中示出了图1-1中的弹目视线角速率估计值的曲线图。图2-1示出根据本发实验例2中的视线角速率真实值与估计值的示意图；图2-2中示出了图2-1中的弹目视线角速率真实值的曲线图；图2-3中示出了图2-1中的弹目视线角速率估计值的曲线图。具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本专利技术提供的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，该方法中通过捷联导引头探测得到的弹目视线角直接获取弹目视线角速率。具体来说，该方法中，通过多次迭代下式(一)获得可逼近弹目视线角速率的状态变量x2，并认为所述状态变量x2与弹目视线角速率的数值相等；其中，x1和x2都表示无物理含义的变量，该变量随时间变化，和分别表示x1和x2对时间的导数，表示x1和x2的变化率；k1、k2和k3分别表示计算系数，在计算过程中取具体的恒定值；q表示由捷联导引头实时探测得到的弹目视线角。通过获取由捷联导引头实时探测得到的弹目视线角q，结合已知的x1和x2的初始值，以及取值固定的k1、k2和k3，能够直接计算得到和从而完成一次迭代；在进行下次迭代前，需要计算获知下一时刻对应的x1和x2的值，具体来说，通过下式(二)按照预定频率更新x1、x2、和其中，表示T时刻的即表示由T时刻的x1和x2通过式(一)迭代得到的表示T时刻的x1，表示T+1时刻的x1；表示T时刻的表示T时刻的x2，表示T+1时刻的x2，T表示任意一个执行迭代作业的时刻。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，该方法中通过捷联导引头探测得到的弹目视线角直接获取弹目视线角速率。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，该方法中通过捷联导引头探测得到的弹目视线角直接获取弹目视线角速率。


2.根据权利要求1所述的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，
该方法中，通过多次迭代下式(一)获得可逼近弹目视线角速率的状态变量x2，并认为所述状态变量x2与弹目视线角速率的数值相等；



其中，x1和x2都表示无物理含义的变量，该变量随时间变化，和分别表示x1和x2对时间的导数，表示x1和x2的变化率；k1、k2和k3分别表示计算系数，在计算过程中取恒定值；q表示由捷联导引头实时探测得到的弹目视线角。


3.根据权利要求2所述的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，
在迭代初始时，所述x1和x2可以取任意数值，
优选地，在迭代初始时，所述x1和x2可以取0～1内的任意数值；
更优选地，在迭代初始时，所述x1和x2都取值为0。


4.根据权利要求2所述的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，
通过下式(二)按照预定频率更新x1、x2、和



其中，表示T时刻的表示T时刻的x1，表示T+1时刻的x1；表示T时刻的表示T时刻的x2，表示T+1时刻的x2，T表示任意一个执行迭代作业的时刻。


5.根据权利要求4所述的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于，
所述式(一)的迭代频率大于或等于所述捷联导引头的探测频率；
优选地，所述式(一)的迭代频率为50Hz，即每0.02秒更新一次x1、x2、和


6.根据权利要求2所述的应用于捷联导引头的弹目视线角速率获取方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，师兴伟，林德福，王辉，程文伯，赵健廷，李博雅，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11