【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于战术武器飞行姿态控制，特别涉及一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，以提高静不稳定轴对称飞行器级间分离时对弹体姿态的控制能力。
技术介绍
1、近年来，为了提升飞行器的射程与速度，多级飞行器方案越来越受到关注，随着任务目标的多样化和复杂化，飞行器越来越趋向于在低空、高速、气动静不稳定的条件下进行级间分离，分离点动压高，静不稳定特性引起的气动发散力矩大，无控状态下姿态失稳的时间短。受分离装置冲击扰动，弹体可能会出现较大的姿态角速度，以及大量级的弹性振动，如果稳定控制系统不能适时提前起控并迅速输出控制指令，可能会导致飞行器姿态陷入不可逆的发散状态。因此需要在大量级弹性振动影响下准确判别起控时间，并迅速产生控制指令。
2、大量级的弹性振动会造成惯性陀螺输出的角速度包含额外的高频振荡，会明显影响起控时间的判别结果，过早起控助推器尚未完全分离，可能导致飞行器与助推器发生干涉碰撞。目前国内外都对飞行器级间分离稳定控制策略进行了研究，但大部分集中在级间分离的先进控制方法的领域，考虑低空大动压、大量级弹性振动条件的级间分离起控判别方法及相应控制策略的研究仍较少。
技术实现思路
1、为解决多级飞行器在大量级弹性振动条件下的级间分离稳定控制问题，提供一种适用于静不稳定轴对称飞行器在大量级弹性振动条件下的级间分离稳定控制方法。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，包括：
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5、根据状态方程、量测方程建立姿态角速度滤波器，对惯性陀螺测量得到的角速度进行滤波，滤除惯性陀螺输出的姿态角速度中包含的弹性振动信号；
6、选取起控时刻马赫数、高度、攻角、姿态角速度，采用遍历仿真建立侧向通道的姿态可控边界模型；
7、根据滤波处理完的角速度信号、建立的姿态可控边界模型以及组合导航提供的飞行器状态数据，实时判别飞行器起控时间；
8、依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略。
9、第二方面，一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制装置，包括：
10、第一模块，用于选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程；
11、第二模块，用于根据状态方程、量测方程建立姿态角速度滤波器，对惯性陀螺测量得到的角速度进行滤波，滤除惯性陀螺输出的姿态角速度中包含的弹性振动信号；
12、第三模块，用于选取起控时刻马赫数、高度、攻角、姿态角速度，采用遍历仿真建立侧向通道的姿态可控边界模型；
13、第四模块，用于根据滤波处理完的角速度信号、建立的姿态可控边界模型以及组合导航提供的飞行器状态数据，实时判别飞行器起控时间；
14、第五模块，用于依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略。
15、第三方面，一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制设备，包括：
16、一个或多个处理器；
17、存储装置，用于存储一个或多个程序，
18、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施第一方面所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法。
19、第四方面，一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施第一方面所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法。
20、根据本专利技术提供的一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，具有以下有益效果：
21、(1)本专利技术提供了一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，包括：选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程；根据状态方程、量测方程建立姿态角速度滤波器，对惯性陀螺测量得到的角速度进行滤波；选取起控时刻马赫数、高度、攻角、姿态角速度，采用遍历仿真建立侧向通道的姿态可控边界模型；根据滤波处理完的角速度信号、建立的姿态可控边界模型以及组合导航提供的飞行器状态数据，实时判别飞行器起控时间；依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略；解决了多级飞行器在大量级弹性振动条件下的级间分离稳定控制问题；
22、(2)本专利技术提供的一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，考虑到提前起控时助推器与飞行器尚未完全分离，过大的姿态运动可能导致两者发生干涉碰撞。当前时刻小于助推器分离完成时间时，控制系统侧向通道仅接通角速度反馈回路和角速度积分反馈回路。当前时刻大于助推器分离完成时间时，同时接通角速度反馈回路、角速度积分反馈回路和过载反馈回路，对飞行器进行角速度稳定和过载控制；解决了助推级与飞行器分离过程中提前起控可能发生干涉碰撞的问题。
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1.一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程，包括：
3.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程，包括：
4.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述根据状态方程、量测方程建立姿态角速度滤波器，对惯性陀螺测量得到的角速度进行滤波，滤除惯性陀螺输出的姿态角速度中包含的弹性振动信号，包括：
5.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取起控时刻马赫数、高度、攻角、姿态角速度，采用遍历仿真建立侧向通道的姿态可控边界模型，包括：
6.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述根据滤波处理完的角速度信号、
7.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略，包括：
8.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略，包括：
9.一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制装置，其特征在于，所述依据起控时间与级间分离时序的关系，设计起控后的稳定控制系统控制策略，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程，包括：
3.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取三轴姿态角速度为状态量，根据飞行器绕质心转动动力学模型确定状态方程、量测方程，包括：
4.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述根据状态方程、量测方程建立姿态角速度滤波器，对惯性陀螺测量得到的角速度进行滤波，滤除惯性陀螺输出的姿态角速度中包含的弹性振动信号，包括：
5.根据权利要求1所述的应用于静不稳定飞行器的级间分离稳定控制方法，其特征在于，所述选取起控时刻马赫数、高度、攻角、姿态角速度，采用遍历仿真建立侧向通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭一洋，陈光山，倪昊，陈扬，何宁宇，赵长春，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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