一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法技术

本发明专利技术提供一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法，通过建立视线角速率滤波模型，补偿弹体GPS与发射平台GPS之间的误差，再使用UKF滤波算法提取视线角速率，最后采用基于比例导引算法的增稳捷联制导律对弹体进行制导，通过弹体角速率反馈进行增稳，能够减小导航误差，降低导航误差对制导精度的影响，通过能够在不增加硬件成本的前提下，有效提高小型捷联导引头制导武器的制导算法精度与算法鲁棒性，具备工程可实施性，将平台导引头头替换成捷联头可大大节约武器制造成本，提升产品竞争力。竞争力。竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法


[0001]本专利技术属于制导控制系统设计领域，尤其涉及一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法。

技术介绍

[0002]现代战争越来越追求伤亡最小化，察打一体无人作战方式受到的关注度越来越高。国内外市场上，各种军用无人机、无人船以及无人车不断涌现，此类无人平台对搭载的武器系统需求同步增长。半主动激光制导武器作为无人作战平台的主要武器之一，不同厂家研制的型号越来越多，同类产品的竞争也越来越激烈。
[0003]考虑到精准杀伤需求以及作战效费比，对精确制导武器命中精度与生产成本等提出了越来越高的要求。平台导引头由于价格较高，产品成本难以控制，捷联头体制得到越来越多的关注。
[0004]由于捷联导引头体制受产品量测噪声与导航精度影响，武器命中精度与脱靶量稳定性很难保证，针对捷联导引头制导算法的研究很多。积分比例导引直接利用导引头输出视线角进行制导，该算法简单，但制导精度略差、对弹体气动特性与导航误差较为敏感。速度追踪与弹体追踪制导算法均不需要提取视线角速率，算法结构简单，计算量小，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法，其特征在于，采用设定的弹体角速率增稳捷联制导律获取弹体的纵向过载a
yc_ter
和侧向过载a
zc_ter
，再根据纵向过载a
yc_ter
和侧向过载a
zc_ter
控制舵机的舵偏角，实现弹体的捷联制导；其中，所述弹体角速率增稳捷联制导律为：其中，所述弹体角速率增稳捷联制导律为：其中，N为设定的比例系数，为弹目视线角速率在弹体系下投影在俯仰方向的分量，为弹目视线角速率在弹体系下投影在偏航方向的分量，g为重力加速度，θ为弹体俯仰角，γ为弹体滚转角，k为设定的角速率增稳项系数，ω
bi_z
为弹体偏航角速率，ω
bi_y
为弹体俯仰角速率，V
m
为弹体合速度。2.如权利要求1所述的一种基于UKF滤波的弹体角速率增稳捷联制导方法，其特征在于，所述弹目视线角速率在弹体系下投影在俯仰方向的分量和偏航方向的分量的获取方法为：S1：获取导航系至虚拟框架坐标系的方向余弦矩阵所述虚拟框架为虚拟平台头上用于安装光学镜头的结构件，且方向余弦矩阵为：其中，L
y
(q
β
)为绕y轴旋转q
β
度的旋转矩阵，L
z
(q
α
)为绕z轴旋转q
α
度的旋转矩阵，q
β
为弹体系下的视线方位角，q
α
为弹体系下的视线高低角，L(γ,θ,ψ)为弹体姿态旋转矩阵，γ为弹体的在导航系下的滚转角，θ为弹体在导航系下的俯仰角，ψ为弹体在导航系下的偏航角；S2：根据方向余弦矩阵获取虚拟框架的姿态如下：获取虚拟框架的姿态如下：获取虚拟框架的姿态如下：其中，q
θf
为虚拟框架在惯性系下的俯仰角，q
ψf
为虚拟框架在惯性系下的偏航角，q
γf
为虚拟框架在惯性系下的滚转角，为方向余弦矩阵中第一行第一列的元素，为方向余弦矩阵中第一行第二列的元素，为方向余弦矩阵中第二行第二列的元素，为方向余弦矩阵中第一行第三列的元素，为方向余弦矩阵中第三行第二列的元素，asin为反正弦函数，atan为反正切函数；S3：根据虚拟框架的姿态获取虚拟框架坐标系下的框架角速率ω
frame
＝[0 ω
frame_y ω
frame_z
]
T
，且框架角速率ω
frame
满足：
其中，ω
frame_y

【专利技术属性】
技术研发人员：胡恒建，孙雪阳，陈伟，王东华，袁莉，刘星宇，李书成，陈安琪，周沫，张芸芸，
申请(专利权)人：陕西中天火箭技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：