一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法制造技术

技术编号:24008385 阅读:47 留言:0更新日期:2020-05-02 00:56
本发明专利技术公开了一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,涉及航空航天捷联惯性导航技术领域,包括将主惯导的初始位置、速度和姿态信息作为子惯导的初值,并进行惯导捷联解算;建立包括三轴加表零偏和天向速度偏差在内的15维状态向量X

A transfer alignment algorithm of moving base suitable for tube mounted oblique launch missile

【技术实现步骤摘要】
一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法
本专利技术涉及航空航天捷联惯性导航
,具体涉及一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法。
技术介绍
传递对准是捷联惯导系统应用于精确制导导弹的关键技术,该技术不仅具有完全自主式的特点,还具备成本低、精度高、体积小型化和可靠性高等优点,因此,在精确制导导弹中得到广泛应用。精确制导导弹的发射平台往往具有高精度惯导系统,在导弹发射前,用发射平台的高精度惯导系统校准未对准的弹上惯导系统,并估计和消除子惯导的姿态误差的方法,称为传递对准。而能否快速准确地完成弹上惯导系统的初始对准,在很大程度上决定了导弹系统的作战效能和精确打击能力。因此,提高动基座传递对准技术的对准精度和环境适应性的意义重大。传统的基于高精度惯导系统和弹上惯导系统的传递对准算法处于纯捷联假设,即主、子惯导相对位置保持不动。但是对于筒装斜发射导弹武器系统而言,在其发射前的起竖过程中,由于工装精度的限制,弹相对于发射筒会不可避免的存在一定的转动,若使用传统的传递对准算法对其进行对准的话,其会存在计算精度明显下降、无法保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于,包括以下步骤:/n将主惯导的初始位置、速度和姿态信息作为子惯导的初值,并进行惯导捷联解算;/n建立包括子惯导的三轴加表零偏和天向速度偏差在内的15维状态向量X

【技术特征摘要】
1.一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于,包括以下步骤:
将主惯导的初始位置、速度和姿态信息作为子惯导的初值,并进行惯导捷联解算;
建立包括子惯导的三轴加表零偏和天向速度偏差在内的15维状态向量Xk,并根据导弹的起竖角度,调整测量噪声方差矩阵Rk,进行子惯导的对准解算,得到子惯导实时的姿态失准角和速度;
分别对子惯导实时的姿态和速度进行校正计算,并将校正结果作为下一周期导航计算的初值。


2.如权利要求1所述的一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于:所述根据导弹的起竖角度,调整测量噪声方差矩阵Rk,进行子惯导的对准解算,包括以下步骤:依次进行导航系速度增量计算、状态转移矩阵更新计算、滤波时间更新计算、观测向量更新计算、观测矩阵更新计算以及滤波测量更新计算。


3.如权利要求2所述的一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于:所述状态转移矩阵更新计算中的初始矩阵为15×15维的单位矩阵,其实时计算的相关项如下:



Ak(4:6,1:3)=(Δvsfm×)






其中:为附加角速度,Ak(1:3,1:3)为矩阵Ak的1至3行与1至3列构成的3×3矩阵,Ak(4:6,1:3)为矩阵Ak的4至6行与1至3列构成的3×3矩阵,(·×)为列向量的反对称矩阵,Δvsfm为速度旋转效应补偿项。


4.如权利要求2所述的一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于:所述观测向量更新计算是通过四元数方法实现的,以主惯导与子惯导之间的速度偏差和姿态误差作为滤波器的观测量,其观测值计算如下:
Δq(1)=qk(1)qm(1)+qk(2)qm(2)+qk(3)qm(3)+qk(4)qm(4)
Δq(2)=-qk(2)qm(1)-qk(1)qm(2)-qk(4)qm(3)+qk(3)qm(4)
Δq(3)=-qk(3)qm(1)+qk(4)qm(2)+qk(1)qm(3)-qk(2)qm(4)
Δq(4)=-qk(4)qm(1)-qk(3)qm(2)+qk(2)qm(3)+qk(1)qm(4)
Zk(1:3)=2·acos(Δq(1))/sin(acos(Δq(1)))·Δq(2:4)









其中:qk为子惯组姿态四元数,qm为主惯组姿态四元数,为子惯导东向、北向和天向速度,单位:米/秒,为主惯导东向、北向和天向速度,单位:米/秒。


5.如权利要求2所述的一种适用于筒装斜发射导弹的动基座传递对准算法,其特征在于:所述观测矩阵更新计算是通过四元数方法实现的,其需要实时计算的相关项如下:



Hk(1,14)=2(q0q3-q1q2)
Hk(1,15)=-2(q1q3+q0q2)
Hk(2,13)=-2(q1q2+q0q3)



Hk(2,15)=2(q0q1-q2q3)
Hk(3,13...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伟曾奎张力杨帆韩根森张如飞杨登峰
申请(专利权)人:湖北航天技术研究院总体设计所
类型:发明
国别省市:湖北;42

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