一种基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法，属于制导炮弹姿态辨识领域，采用发射坐标系的初始对准算法求解滚转角，避免了坐标转换及对准误差的传递特性，可以满足制导炮弹空中对准的要求，同时又满足制导、控制系统的要求。发射坐标系速度微分方程中包含了滚转角信息，通过卫星接收机和加速度计测量数据，可以从发射坐标系速度微分方程进行滚转角辨识。行滚转角辨识。行滚转角辨识。

【技术实现步骤摘要】
一种基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法


[0001]本专利技术属于制导炮弹空中对准领域，具体涉及一种基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法。

技术介绍

[0002]制导炮弹从火炮、电磁炮等平台发射过程中，承受高过载、高转速等恶劣条件。制导炮弹发射时通常采用弹体高速旋转方案，进入有控段后再控制弹体消旋稳定或低速旋转，惯性导航系统要在发射后在空中重新进行对准。在空中对准时，位置、速度和俯仰角、偏航角等初值可以直接从装定的弹道数据或卫星接收机测量数据中获得。然而，由于发射过程中弹体旋转具有随机性，无法获得滚转角初始值。因此，研究制导炮弹在空中进行对准时，进行弹体初始滚转角辨识是该领域的技术难点。
[0003]传统的滚转角辨识方法是当地水平坐标系下进行的，一些制导炮弹利用弹体绕质心转动的运动学方程求解滚转角，一些制导炮弹利用当地水平坐标系下的速度微分方程求解滚转角。但是，制导炮弹的制导、控制系统需要发射坐标系的导航数据来进行飞行，采用当地水平坐标系的初始对准算法求解滚转角，会面临当地水平坐标系的姿态定义与发射坐标系不同的问题，需要考虑坐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制导炮弹升空后，弹体消旋并保持滚转角稳定状态，等待卫星接收机定位稳定后，获取制导炮弹在地心地固坐标系下速度矢量；S2、利用制导炮弹在发射点的初始装订信息，计算地心地固坐标系到发射坐标系的方向余弦矩阵，利用方向余弦矩阵地心地固坐标系下速度矢量计算制导炮弹在发射坐标系下的速度矢量，根据速度矢量计算俯仰角和偏航角，并计算发射坐标系下的速度矢量的速度微分；S3、根据地球重力模型计算发射坐标系下的重力加速度，并利用制导炮弹在发射点的初始装订信息，计算地球自转角速度在发射坐标系下的投影及其对应的反对称矩阵，并计算得到三维矢量；S4、利用三维矢量、俯仰角、偏航角和加速度计测量值，求解发射坐标系下的速度微分方程，得到三个滚转角值，并根据加速度计测量值的三轴分量大小，选择其中两个值求均值得到滚转角，完成制导炮弹姿态辨识。2.根据权利要求1所述的基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法，其特征在于，所述S2中制导炮弹在发射点的初始装订信息包括制导炮弹的初始经度、地理纬度、航向和地心地固坐标系相对于地心惯性坐标系的地球自转角速度矢量。3.根据权利要求2所述的基于发射坐标系的制导炮弹空中姿态辨识方法，其特征在于，所述S2中方向余弦矩阵表示为：表示为：其中，表示绕地心地固坐标系x轴旋转的方向余弦矩阵，表示绕地心...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，房琰，梁文超，曾诚之，杨睿华，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：