針對海軍艦載制導(dǎo)彈藥MEMS慣導(dǎo)系統(tǒng)在衛(wèi)星失鎖后滾轉(zhuǎn)角誤差較大的問題,提出了一種不依賴衛(wèi)星的制導(dǎo)彈藥誤差修正算法。根據(jù)彈體高速旋轉(zhuǎn)時的定軸性使得短期內(nèi)彈體側(cè)向位移為零的特點,建立了彈體發(fā)射坐標(biāo)系導(dǎo)航誤差方程。利用自適應(yīng)擴展Kalman濾波估計與修正衛(wèi)星失效條件下的滾轉(zhuǎn)角誤差。為了檢測并抑制量測突變引起的隨機誤差,使用自適應(yīng)因子來調(diào)整濾波器參數(shù)。車載模擬試驗和彈道仿真結(jié)果表明,10s對準(zhǔn)時間內(nèi),滾轉(zhuǎn)角誤差能夠收斂到0.5°以內(nèi),滿足制導(dǎo)彈藥控制精度的要求,降低了制導(dǎo)彈藥飛行過程中對衛(wèi)星導(dǎo)航的依賴,提高了系統(tǒng)的自主性。

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圖1制導(dǎo)彈藥典型飛行軌跡

式中,Jx為彈體繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動慣量;ωx為彈體縱軸旋轉(zhuǎn)角速率。由于彈體高速旋轉(zhuǎn)剛體的定軸性,制導(dǎo)彈藥在飛行過程中短時間內(nèi)(不大于10s)航向基本保持穩(wěn)定�？紤]到馬格努斯效應(yīng)的影響,可以認(rèn)為制導(dǎo)彈藥在飛行過程中航向不變,只存在沿彈體的縱向速度和縱向位移,沿彈體的側(cè)向速度和側(cè)向位....

圖2車載試驗設(shè)備連接關(guān)系

車載試驗MEMS慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝于小型雙軸轉(zhuǎn)臺上,通過轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動模擬制導(dǎo)彈藥飛行過程中的角運動;轉(zhuǎn)臺安裝于試驗車上,通過車的行進(jìn)來模擬彈體飛行的線運動,車載試驗各設(shè)備連接關(guān)系如圖2所示。MEMS慣導(dǎo)系統(tǒng)在車輛行進(jìn)與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行姿態(tài)保持計算,將慣導(dǎo)Y軸垂直指向地面作為滾轉(zhuǎn)角為0的點,設(shè)....

圖3滾動角誤差

MEMS慣導(dǎo)系統(tǒng)在車輛行進(jìn)與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行姿態(tài)保持計算,將慣導(dǎo)Y軸垂直指向地面作為滾轉(zhuǎn)角為0的點,設(shè)置轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速為400(°)/s;關(guān)閉衛(wèi)星接收機信號后,用母慣導(dǎo)及轉(zhuǎn)臺的輸出得到導(dǎo)航過程中的姿態(tài)基準(zhǔn)信息;采用自主誤差抑制方法進(jìn)行組合導(dǎo)航,并分別用常規(guī)Kalman濾波和文中提出的自適....

本文編號：4001477