一种制导炮弹滚动角计算方法技术

本发明专利技术提供了一种制导炮弹滚动角计算方法，包括：基于制导炮弹绕质心运动方程组获取滚动角的正弦与余弦表达式；将滚动角的正弦与余弦表达式和制导炮弹的转速作为卡尔曼滤波状态变量，并基于滚动角的正弦与余弦表达式和制导炮弹的转速得到状态转移矩阵，其中，滤波相邻时刻制导炮弹的转速相同；基于卡尔曼滤波状态变量和状态转移矩阵构建卡尔曼滤波状态方程；将微惯导系统三个轴向的陀螺角速率作为卡尔曼滤波观测变量；基于卡尔曼滤波观测变量构建卡尔曼滤波观测方程；基于卡尔曼滤波状态方程和观测方程进行卡尔曼滤波，得到估计后的滚动角。本发明专利技术能够解决现有技术中制导炮弹滚动角的计算精度较低的技术问题。动角的计算精度较低的技术问题。动角的计算精度较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制导炮弹滚动角计算方法


[0001]本专利技术涉及滚动角计算
，尤其涉及一种制导炮弹滚动角计算方法。

技术介绍

[0002]传统的炮射弹药通过自由落体去攻击目标，命中率低，弹药消耗量大，且射程较近，作战效费比不高，已经难以适应现代战争的需要。制导炮弹的出现使得炮兵技术的发展产生了革命性的变化。相对于传统的常规弹药，制导炮弹具有打击精确化、作战远程化等众多优点，与导弹攻击方式相比，制导炮弹又具有载弹量大、发射速度快、成本低、用途广泛、使用方式更为灵活等优势。随着武器装备的信息化与精确化，制导炮弹将在未来高技术条件下的战争中发挥非常重要的作用，兵器弹药制导化已成为一个重要的发展趋势。
[0003]制导炮弹通过弹载制导控制系统实现敌方目标的精确打击，弹体位置、速度、姿态等运动参数的准确获取是弹载控制系统实现精确控制的前提。制导弹药通常在发射后空中通电，位置、速度信息可以通过卫星定位系统获得，航向角和俯仰角也可以通过卫星速度信息计算得到，而滚动角只能通过微惯导系统计算得到。因此，如何利用微惯导系统测量信息准确获得弹体的滚动角，对于提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制导炮弹滚动角计算方法，其特征在于，所述方法包括：基于制导炮弹绕质心运动方程组获取滚动角的正弦与余弦表达式；将滚动角的正弦与余弦表达式和制导炮弹的转速作为卡尔曼滤波状态变量，并基于滚动角的正弦与余弦表达式和制导炮弹的转速得到状态转移矩阵，其中，滤波相邻时刻制导炮弹的转速相同；基于卡尔曼滤波状态变量和状态转移矩阵构建卡尔曼滤波状态方程；将微惯导系统三个轴向的陀螺角速率作为卡尔曼滤波观测变量；基于卡尔曼滤波观测变量构建卡尔曼滤波观测方程；基于卡尔曼滤波状态方程和观测方程进行卡尔曼滤波，得到估计后的滚动角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式获取滚动角的正弦与余弦表达式：式中，γ为微惯导系统的滚动角，为微惯导系统的航向角，θ为微惯导系统的俯仰角，为微惯导系统的Y轴陀螺角速率，为微惯导系统的Z轴陀螺角速率，t为时间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过下式得到卡尔曼滤波状态变量：X(t)＝[p(t) cos(γ(t)) sin(γ(t))]
T
；式中，X(t)为t时刻的卡尔曼滤波状态变量，p(t)为t时刻制导炮弹的转速，γ(t)为t时刻微惯导系统的滚动角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式得到状态转移矩阵：其中，p(t+1)＝p(t)；式中，F(t)为t时刻状态变量对应的连续状态方程状态转移矩阵，Δt为t时刻至t+1时刻的时间差，p(t)为t时刻制导炮弹的转速，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓继权，郭玉胜，邹思远，尚克军，闫红松，杨研蒙，王琦，刘冲，周亚男，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：