【摘要】：彈道導(dǎo)彈運(yùn)載子母彈頭能夠有效的進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大面積的打擊。子彈頭由于承載能力限制,通常攜帶體積較小、精度較低的慣性器件;而母彈頭有較強(qiáng)的承載能力,可以攜帶更大、更精確的慣性器件,因而母彈頭的慣性導(dǎo)航精度比子彈頭的慣性導(dǎo)航精度高。由母彈頭與子彈頭解算的慣性導(dǎo)航信息差值來估計(jì)母彈與子彈的安裝誤差角,用此角對子彈頭的捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)矩陣進(jìn)行修正,將子彈頭的低精度慣導(dǎo)的導(dǎo)航信息向母彈頭高精度慣導(dǎo)的導(dǎo)航信息靠攏,這一過程稱之為傳遞對準(zhǔn)。車輛運(yùn)載子母彈行駛至發(fā)射點(diǎn)過程中會(huì)由于剎車、路面坡度等原因產(chǎn)生各種隨機(jī)激勵(lì),本文通過對這些隨機(jī)激勵(lì)進(jìn)行雙矢量動(dòng)態(tài)特性檢測,然后由檢測結(jié)果建立不同車載慣導(dǎo)對母彈慣導(dǎo)的傳遞對準(zhǔn)模型,進(jìn)行車載慣導(dǎo)對母彈慣導(dǎo)的傳遞對準(zhǔn);然后分別在子母彈起豎和導(dǎo)彈主動(dòng)段飛行過程中進(jìn)行母彈慣導(dǎo)對子彈慣導(dǎo)的傳遞對準(zhǔn)。利用多方案傳遞對準(zhǔn)過程充分減少導(dǎo)彈射前準(zhǔn)備時(shí)間,精確估計(jì)母彈與子彈之間的安裝誤差角,從而保證在子母彈分離瞬間子彈慣導(dǎo)擁有較精確的初始導(dǎo)航信息。由于慣導(dǎo)的信息不同步等原因,主子慣導(dǎo)數(shù)據(jù)之間存在時(shí)間延遲,本文認(rèn)為延遲的時(shí)間內(nèi)載體的加速度和角速度近似不變,建立基于時(shí)間延遲補(bǔ)償?shù)膫鬟f對準(zhǔn)模型,降低時(shí)間延遲對傳遞對準(zhǔn)的影響,提高傳遞對準(zhǔn)的精度。母彈與子彈之間存在一定距離,且并不是嚴(yán)格的剛性安裝,導(dǎo)致母彈與子彈之間存在桿臂效應(yīng)和彈性形變,這些因素互相耦合降低傳遞對準(zhǔn)的精度;本文利用二階馬爾科夫模型對彈性變形進(jìn)行建模,對彈性變形和桿臂效應(yīng)分別進(jìn)行補(bǔ)償,然后建立耦合的動(dòng)態(tài)桿臂補(bǔ)償模型,以提高最終傳遞對準(zhǔn)精度。實(shí)際的慣性導(dǎo)航誤差模型是復(fù)雜的非線性模型,需要使用如EKF、UKF等非線性的濾波進(jìn)行對準(zhǔn),而這些濾波一般計(jì)算時(shí)間較長;而對模型進(jìn)行線性化會(huì)造成截?cái)嗾`差,使模型偏離實(shí)際,降低對準(zhǔn)精度。本文提出基于坐標(biāo)軸虛擬旋轉(zhuǎn)的二次對準(zhǔn)方法,即首先進(jìn)行第一次傳遞對準(zhǔn),然后依據(jù)第一次傳遞對準(zhǔn)的估計(jì)結(jié)果對子彈慣導(dǎo)的坐標(biāo)軸進(jìn)行虛擬旋轉(zhuǎn),重新進(jìn)行第二次傳遞對準(zhǔn),同時(shí)將二次對準(zhǔn)與非線性的UKF、CKF濾波算法進(jìn)行比較。結(jié)果表明,二次對準(zhǔn)可以有效提高傳遞對準(zhǔn)精度,降低對準(zhǔn)計(jì)算時(shí)間。
【圖文】：

為傳遞對準(zhǔn)模型的建立做準(zhǔn)備。學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)建模用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系標(biāo)系為：-東”坐標(biāo)系n u eO X Y Z：”坐標(biāo)系的原點(diǎn)O 為載體當(dāng)前位置在水平面上的，指向正北方向；eOZ 在當(dāng)?shù)厮矫鎯?nèi)，指向正右手坐標(biāo)系。體體系b b b bO X Y Z標(biāo)系的原點(diǎn)bO 取為載體的質(zhì)心；b bO X 軸與載頭部為正；b bO Y 軸在載體的縱對稱面內(nèi)與b bO X b b bX O Y 平面，，方向按右手坐標(biāo)系確定。

主子慣導(dǎo)位置變化曲線
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TJ761.3

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