【摘要】：打擊精度是武器裝備的一項重要技術(shù)指標,對于火炮而言其在各國的武器裝備中都擁有著重要的地位,為此火炮的打擊精度成為人們研究的重點。傳統(tǒng)的火炮彈藥處于一種無控狀態(tài),進而導致落點散布大,很難達到精確打擊的目的。人們開始采用多種手段方式來實現(xiàn)對火炮彈藥的導航制導,其中就包括地磁導航方法。本文將對地磁導航應用于火炮彈藥之中所涉及到的內(nèi)容進行相應的研究。首先對火炮彈藥的無控飛行狀態(tài)進行了研究。利用真空彈道理論以及空氣彈道理論,完成了炮彈飛行運動的建模分析以及仿真計算,明確了炮彈本身的運動特性。同時也針對地磁導航基礎理論進行了研究,建立了對地磁場的準確認識,同時利用地球磁場模型完成了地球磁圖的計算,為地磁導航的實現(xiàn)奠定了基礎。并且也對各式磁測傳感器進行了分析,給出了實驗室課題組自主研制的高精度三軸磁傳感器。對于炮彈彈藥的導航測姿問題,提出了解析計算以及濾波估計兩種方法。對于解析計算方法,利用三軸磁場數(shù)據(jù)輸出以及彈道飛行先驗信息,推導了三軸姿態(tài)角計算公式。對于濾波估計方法,建立了狀態(tài)空間中的系統(tǒng)模型,利用多種濾波估計方法,完成了姿態(tài)、速度、位置等參數(shù)的估計。同時也利用模擬仿真,完成了上述算法的驗證。最后對地磁測姿地面半實物仿真實驗進行了方案設計,完成了實驗設備的調(diào)試,編寫了磁場發(fā)生控制軟件以及三軸磁數(shù)據(jù)采集顯示軟件。在磁屏蔽環(huán)境下進行實驗,對提出的地磁姿態(tài)解算算法進行了驗證。
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圖 1-1 銅斑蛇和紅土地激光制導彈藥伴隨著技術(shù)水平的進步，以及作戰(zhàn)要求的提升，各國都在不斷開發(fā)新型精確制導彈藥。美國首先在航空炸彈上使用 GPS 制導方式[10]，實現(xiàn)了精確制導的目的，這就是聯(lián)合直接攻擊武器（Joint Direct Attack Munition，JDAM）項目。而后美軍便開始研究在炮彈上利用 GPS 實現(xiàn)精確制導，，這其中有代表性的就是

圖 1-2 M777 榴彈炮發(fā)射 M982 制導彈藥對于利用地球磁場來進行導航定位，在這方面美國的研究起步早，同時成果也比較顯著。在 20 世紀 50 年代，美國[12]就擁有磁通門方向指示器，用于飛機的姿態(tài)指向測量。后來逐步發(fā)展到空間衛(wèi)星軌道姿態(tài)確定[13]，以及水下定位等[14]。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TJ413.6

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

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本文編號：2679247