本发明专利技术涉及一种基于甲板运动补偿的舰载机自动着舰引导控制方法，属于舰载机着舰引导与控制技术领域。舰载机自动着舰引导控制系统由装载在舰上的引导子系统和装载在飞机上的控制子系统组成。引导子系统包括跟踪雷达、雷达稳定平台、高速通用计算机、显示平台、数据编码发射机、数据链监控器和飞行轨迹记录仪；控制子系统包括自动驾驶仪、数据链接收机、接收译码器、自动驾驶仪耦合器、自动油门控制器和机上雷达设备。在该系统中引入甲板运动信息，设置甲板运动预估器和甲板运动补偿网络，使舰载机着舰轨迹跟踪舰母甲板运动轨迹，从而减小了由于甲板运动而引起的着舰误差，提高了着舰安全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于舰载机着舰引导与控制
技术介绍
飞机在航母上成功降落，是一项非常复杂的控制任务。飞机到达着舰点前的最后10 秒 15秒显得特别严酷与关键。因为在该阶段，飞机不但会受到各种舰尾气流扰动，而且由于风浪等因素的影响，舰体将会产生偏航、俯仰、横滚、上下起伏等形式的甲板运动，导致航母上的着舰点为三自由度活动点，这极大地增加了舰载机的着舰难度，严重影响了着舰安全。如何消除甲板运动对着舰精度的影响，已成为着舰导引的核心问题之一。在现有能够查阅的文献中，有的分析了甲板运动对飞机着舰精度的影响，有的提出可以采用纵、侧向甲板运动补偿技术提高舰载机着舰精度，另外的文献指出采用甲板运动预估技术可以进一步减小甲板运动的影响，但这些资料都仅对甲板运动补偿及预估进行概念指导，并未给出具体的实现及验证方案。
技术实现思路
本专利技术提出了一种，通过在自动着舰引导与控制系统的基础上，增加甲板运动预估与补偿环节，将甲板运动信息引入自动着舰引导与控制系统中，使舰载机着舰轨迹随甲板运动轨迹变化而变化，以减小着舰误差。本专利技术为解决其技术问题采用如下技术方案一种基于甲板运动补偿的舰载机自动着舰引导控制系统，由引导子系统和控制子系统组成，引导子系统装载在舰上，包括跟踪雷达、雷达稳定平台、高速通用计算机、显示平台、 数据编码发射机、数据链监控器和飞行轨迹记录仪，其中，高速通用计算机、跟踪雷达和飞行轨迹记录仪顺序连接，显示平台、高速通用计算机和雷达稳定平台顺序连接，显示平台和高速通用计算机分别与数据编码发射机连接，数据编码发射机，数据链监控器和显示平台顺序连接；控制子系统装载在飞机上，包括自动驾驶仪、数据链接收机、接收译码器、自动驾驶仪耦合器、自动油门控制器和机上雷达设备，其中、数据链接收机、接收译码器、自动驾驶仪耦合器和自动驾驶仪顺序连接，自动油门控制器和自动驾驶仪双向连接；引导子系统中的数据编码发射机和控制子系统中的数据链接收机通过无线电波连接，引导子系统中的跟踪雷达与控制子系统中的机上雷达设备通过Ka-band信号连接。所述的高速通用计算机内设有甲板运动补偿计算子模块、理想轨迹子模块、轨迹误差信号计算子模块、数据稳定处理子模块、飞机动力学信息子模块和导引律计算子模块， 其中与雷达稳定平台双向相连的甲板运动补偿计算子模块经轨迹误差信号计算子模块分别连接导引律计算子模块及显示平台和数据编码发射机；数据稳定处理子模块的输入端分别与雷达稳定平台和跟踪雷达相连，数据稳定处理子模块的输出端与轨迹误差信号计算子模块的输入端相连接；导引律计算子模块的输入端连接于轨迹误差信号计算子模块和飞机动力学信息子模块，导引律计算子模块的输出端连接于数据编码发射机；理想轨迹子模块连接于轨迹误差信号计算子模块。—种，包括设置舰母甲板运动预估器和舰母甲板运动补偿网络。(1) 设置舰母甲板运动预估器，用于预估 r时刻后的舰母甲板运动信息，该舰母甲板运动预估器是利用卡尔曼最优滤波理论推导得到的一组递推方程，定义甲板沉浮运动位移Aft是舰载机着舰引导控制系统状态向量《的一个分量，状态向量&在τ时刻的最优估计值Ιμ为式中，为变换矩阵，k为时间，《 = Τ/Ι； ,T为预估时间，Ts为系统采样时间，为最优滤波值，预估Τ时刻的舰母甲板运动位置信息知^4)分两步进行计算φ利用离散系统卡尔曼滤波方程组，递推计算k时刻舰载机着舰引导系统状态的卡尔曼最优滤波值％^ = ΦW-I+ ^Jc (Zk 一好A^fcjJfc-I)(2)式中，h为状态矢量X从V1时刻转移到tk时刻的“状态转移矩阵”,Iim为上一时刻最优滤波值；为最优预测值；Zk为tk时刻的观测矢量，H时刻的观测矢量％与状态矢量4间的观测系数矩阵，％与&两个矢量是基于离散形式的卡尔曼滤波理论，建立的甲板沉浮运动的离散数学模型，即1 Α.Λ-1 wJt-Izk = hA + 其中&为“时刻状态矢量，为上一时刻状态矢量-，rwh时刻的动态噪声矢量^对、时刻状态矢量~影响的噪声系数矩阵，Ww为系统动态噪声，其方差阵为； A为观测噪声，其方差阵为八。最优增益矩阵Kk = P^M (HkPk^lHl + Jy -1(3)最优滤波误差协方差阵% = (J~ KkHt ) -!( 4 )最优预测误差协方差阵荇M式中，为上一时刻最优滤波误差协方差阵；为舰载机引导系统动态噪声Ww的方差阵，&为舰载机引导系统观测噪声巧的方差阵；Hifc-l 'rKk-I分别表示i1^h，厂的转置矩阵，其中状态转移矩阵鈐JW，噪声系数矩阵Fn1及观测系数矩阵Ifc分别为权利要求1. 一种，其特征在于，包括设置舰母甲板运动预估器和舰母甲板运动补偿网络，(1)设置舰母甲板运动预估器，用于预估『时刻后的舰母甲板运动信息，该舰母甲板运动预估器是利用卡尔曼最优滤波理论推导得到的一组递推方程，定义甲板沉浮运动位移、,1是舰载机着舰弓I导控制系统状态向量&的一个分量，状态向量A在τ时刻的最优估计值全文摘要本专利技术涉及一种，属于舰载机着舰引导与控制
舰载机自动着舰引导控制系统由装载在舰上的引导子系统和装载在飞机上的控制子系统组成。引导子系统包括跟踪雷达、雷达稳定平台、高速通用计算机、显示平台、数据编码发射机、数据链监控器和飞行轨迹记录仪；控制子系统包括自动驾驶仪、数据链接收机、接收译码器、自动驾驶仪耦合器、自动油门控制器和机上雷达设备。在该系统中引入甲板运动信息，设置甲板运动预估器和甲板运动补偿网络，使舰载机着舰轨迹跟踪舰母甲板运动轨迹，从而减小了由于甲板运动而引起的着舰误差，提高了着舰安全。文档编号G05B13/04GK102393641SQ20111032218公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日专利技术者周鑫, 杨一栋, 江驹, 焦鑫, 王新华, 甄子洋 申请人:南京航空航天大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：江驹，王新华，甄子洋，杨一栋，周鑫，焦鑫，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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