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捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计

孙婷婷 储海荣 贾宏光 张跃 李岩

孙婷婷, 储海荣, 贾宏光, 张跃, 李岩. 捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1587-1593.
引用本文: 孙婷婷, 储海荣, 贾宏光, 张跃, 李岩. 捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1587-1593.
Sun Tingting, Chu Hairong, Jia Hongguang, Zhang Yue, Li Yan. Line-of-sight angular rate decoupling and estimation of strapdown optical seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1587-1593.
Citation: Sun Tingting, Chu Hairong, Jia Hongguang, Zhang Yue, Li Yan. Line-of-sight angular rate decoupling and estimation of strapdown optical seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(5): 1587-1593.

捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计

基金项目: 

中国科学院知识创新工程国防科技创新重要项目;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目

详细信息
    作者简介:

    孙婷婷(1989-),女,硕士生,主要从事飞行器导航制导与控制等方面的研究。Email:joystt@163.com

  • 中图分类号: TJ765.3

Line-of-sight angular rate decoupling and estimation of strapdown optical seeker

  • 摘要: 为准确估计捷联导引头视线角速率,建立了全捷联导引头数学模型,根据弹目运动相对关系进行视线角速率解耦与估计算法研究。首先,建立了全捷联导引头数学模型,并利用Taylor 级数对其进行线性化;接着,根据弹目运动几何学与坐标系相对关系推导视线角速率解耦算法;然后,针对捷联导引头无法直接测量体视线角速率的问题,提出微分+稳态Kalman 滤波方法估计体视线角速率;最后,建立视线角速率解耦与估计算法验证系统并进行仿真实验,结果表明:解耦算法绝对误差小于510-5 rad/s,相对误差小于0.3%,验证了解耦算法的正确性;在包含导引头数学模型的条件下,采用角频率为19.2 rad/s 的稳态Kalman 滤波器,视线角速率估计误差小于410-3 rad/s,较直接微分方法的估计误差提高近一个量级。视线角速率解耦与估计算法同时能满足制导系统对精度与动态性能的要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-04
  • 修回日期:  2013-10-12
  • 刊出日期:  2014-05-25

捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计

    作者简介:

    孙婷婷(1989-),女,硕士生,主要从事飞行器导航制导与控制等方面的研究。Email:joystt@163.com

基金项目:

中国科学院知识创新工程国防科技创新重要项目;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目

  • 中图分类号: TJ765.3

摘要: 为准确估计捷联导引头视线角速率,建立了全捷联导引头数学模型,根据弹目运动相对关系进行视线角速率解耦与估计算法研究。首先,建立了全捷联导引头数学模型,并利用Taylor 级数对其进行线性化;接着,根据弹目运动几何学与坐标系相对关系推导视线角速率解耦算法;然后,针对捷联导引头无法直接测量体视线角速率的问题,提出微分+稳态Kalman 滤波方法估计体视线角速率;最后,建立视线角速率解耦与估计算法验证系统并进行仿真实验,结果表明:解耦算法绝对误差小于510-5 rad/s,相对误差小于0.3%,验证了解耦算法的正确性;在包含导引头数学模型的条件下,采用角频率为19.2 rad/s 的稳态Kalman 滤波器,视线角速率估计误差小于410-3 rad/s,较直接微分方法的估计误差提高近一个量级。视线角速率解耦与估计算法同时能满足制导系统对精度与动态性能的要求。

English Abstract

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