复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法及系统，包括如下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及杆臂加速度补偿的
，具体地，涉及一种复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法及系统
。

技术介绍

[0002]动基座传递对准过程采用卡尔曼滤波器，根据所用量测信息的不同可分为传递对准不同的匹配方案，如位置
、
速度
、
姿态
、
角速度和加速度匹配对准方案，其中，加速度匹配需要以子惯导加速度作为量测信息
。
同时，动基座对准数字仿真需要建立子惯导加速度模型，以建立仿真环境
。
因此，主子惯导之间的杆臂加速度需要进行精确的补偿
。
杆臂加速度补偿时，主子惯导之间一般为刚性连接，使用常规的杆臂加速度补偿方法即可
。
[0003]公开号为
CN106482746A
的中国专利技术专利文献公开了一种用于混合式惯导系统的加速度计内杆臂的标定与补偿方法，分析了加速度计内杆臂效应的产生机理，并基于此设计了一种变角速度的旋转方案，可实现对全部9个内杆臂参数的激励；同时，建立了以速度误差为观测量的卡尔曼滤波模型，可对内杆臂参数进行估计；此外，还给出了加速度计内杆臂参数的补偿模型
。
利用混合式惯导系统的三环框架结构，系统无须借助三轴转台等外界设备，即可实现加速度计内杆臂参数的自标定
。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为当主子惯导之间存在相对运动时，需要根据相对运动的不同，采用特定的杆臂加速度补偿方法，较难进行复杂动态环境下的杆臂加速度补偿
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法及系统
。
[0006]根据本专利技术提供的一种复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，包括如下步骤：
[0007]步骤
S1
：建立应用环境；
[0008]步骤
S2
：在应用环境下，获取主惯导信息
、
发射架信息和杆臂信息，并根据主惯导信息
、
发射架信息和杆臂信息获得子惯导加速度信息
。
[0009]优选的，还包括步骤
S3
：根据子惯导加速度信息作为导弹动基座对准的输入和
/
或数字仿真加速度建模
。
[0010]优选的，在所述步骤
S2
中，根据应用环境计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度，根据应用环境计算子惯导相对于转塔坐标系的加速度；
[0011]根据转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度以及子惯导相对于转塔坐标系的加速度计算子惯导相对于地理坐标系的加速度
。
[0012]优选的，在所述步骤
S1
中，建立的应用环境为：转塔安装在运动的战车上，绕方位转动中心进行调转；
[0013]主惯导固定安装在转塔上；
[0014]旋转轴固定安装在转塔上；
[0015]发射架绕着旋转轴在转塔上起竖；
[0016]位于导弹内部的子惯导固定安装在发射架上
。
[0017]优选的，在所述步骤
S2
中，由主惯导加速度
、
主惯导速度
、
转塔姿态角
、
转塔角速度以及主惯导杆臂，计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度；
[0018]由发射架起竖角
、
起竖角速度
、
发射架杆臂以及子惯导杆臂，计算子惯导相对于转塔坐标系的加速度；
[0019]由转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度
、
转塔姿态角
、
转塔角速度
、
发射架起竖角
、
发射架杆臂
、
子惯导杆臂以及子惯导相对于转塔坐标系的加速度，计算子惯导相对于地理坐标系的加速度
。
[0020]优选的，在所述步骤
S1
中，建立相关坐标系，相关坐标系包括惯性参考坐标
o
i
x
i
y
i
z
i
，地球坐标系
o
e
x
e
y
e
z
e
；地理坐标系
o
t
x
t
y
t
z
t
；转塔坐标系
o
z
x
z
y
z
z
z
；发射架坐标系
o
j
x
j
y
j
z
j
；
[0021]其中，
o
i
表示原点取地心；
o
i
x
i
轴指向春分点；
o
i
z
i
轴指向地球自转轴；
o
i
y
i
轴为右手定则确定的轴；
o
e
表示原点取地心；
o
e
z
e
轴指向极轴方向；
o
e
x
e
轴在赤道平面与本初子午面的交线上；
o
e
y
e
轴为右手定则确定的轴；
o
t
表示原点取导弹质心；
o
t
x
t
轴指向北；
o
t
y
t
轴指向天；
o
t
z
t
轴指向东；
o
z
表示原点取在转塔方位转动中心；
o
z
x
z
轴指向发射装置前向方向；
o
z
y
z
垂直于发射装置平面，向上为正；
o
z
z
z
垂直于
x
z
o
z
y
z
平面，且与
o
z
x
z
轴和
o
z
y
z
轴满足右手准则；
o
j
表示原点取发射架高低旋转中心；
o
j
x
j
为沿发射架高低指向方向，指向弹头为正；
o
j
y
j
在发射集装箱纵对称平面内，垂直于
o
j
x
j
，向上为正；
o
j
z
j
垂直于
x
j
o
j
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1
：建立应用环境；步骤
S2
：在应用环境下，获取主惯导信息
、
发射架信息和杆臂信息，并根据主惯导信息
、
发射架信息和杆臂信息获得子惯导加速度信息
。2.
根据权利要求1所述的复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，还包括步骤
S3
：根据子惯导加速度信息作为导弹动基座对准的输入和
/
或数字仿真加速度建模
。3.
根据权利要求1所述的复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，在所述步骤
S2
中，根据应用环境计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度，根据应用环境计算子惯导相对于转塔坐标系的加速度；根据转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度以及子惯导相对于转塔坐标系的加速度计算子惯导相对于地理坐标系的加速度
。4.
根据权利要求1所述的复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，在所述步骤
S1
中，建立的应用环境为：转塔安装在运动的战车上，绕方位转动中心进行调转；主惯导固定安装在转塔上；旋转轴固定安装在转塔上；发射架绕着旋转轴在转塔上起竖；位于导弹内部的子惯导固定安装在发射架上
。5.
根据权利要求1所述的复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，在所述步骤
S2
中，由主惯导加速度
、
主惯导速度
、
转塔姿态角
、
转塔角速度以及主惯导杆臂，计算转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度；由发射架起竖角
、
起竖角速度
、
发射架杆臂以及子惯导杆臂，计算子惯导相对于转塔坐标系的加速度；由转塔方位转动中心相对于地理坐标系的加速度
、
转塔姿态角
、
转塔角速度
、
发射架起竖角
、
发射架杆臂
、
子惯导杆臂以及子惯导相对于转塔坐标系的加速度，计算子惯导相对于地理坐标系的加速度
。6.
根据权利要求1所述的复杂动态环境下的杆臂加速度补偿方法，其特征在于，在所述步骤
S1
中，建立相关坐标系，相关坐标系包括惯性参考坐标
o
i
x
i
y
i
z
i
，地球坐标系
o
e
x
e
y
e
z
e
；地理坐标系
o
t
x
t
y
t
z
t
；转塔坐标系
o
z
x
z
y
z
z
z
；发射架坐标系
o
j
x
j
y
j
z
j
；其中，
o
i
表示原点取地心；
o
i
x
i
轴指向春分点；
o
i
z
i
轴指向地球自转轴；
o
i
y
i
轴为右手定则确定的轴；
o
e
表示原点取地心；
o
e
z
e
轴指向极轴方向；
o
e
x
e
轴在赤道平面与本初子午面的交线上；
o
e
y
e
轴为右手定则确定的轴；
o
t
表示原点取导弹质心；
o
t
x
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁杰波，宋振华，刘伟鹏，张斌，李建东，张佳梁，李晨，许新鹏，崔闪，韩琳，秦峰，吴镇，王晖辉，李云龙，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：