【摘要】：彈道導彈運載子母彈頭能夠有效的進行遠距離、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航精度比子彈頭的慣性導航精度高。由母彈頭與子彈頭解算的慣性導航信息差值來估計母彈與子彈的安裝誤差角,用此角對子彈頭的捷聯(lián)慣導姿態(tài)矩陣進行修正,將子彈頭的低精度慣導的導航信息向母彈頭高精度慣導的導航信息靠攏,這一過程稱之為傳遞對準。車輛運載子母彈行駛至發(fā)射點過程中會由于剎車、路面坡度等原因產(chǎn)生各種隨機激勵,本文通過對這些隨機激勵進行雙矢量動態(tài)特性檢測,然后由檢測結(jié)果建立不同車載慣導對母彈慣導的傳遞對準模型,進行車載慣導對母彈慣導的傳遞對準;然后分別在子母彈起豎和導彈主動段飛行過程中進行母彈慣導對子彈慣導的傳遞對準。利用多方案傳遞對準過程充分減少導彈射前準備時間,精確估計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擁有較精確的初始導航信息。由于慣導的信息不同步等原因,主子慣導數(shù)據(jù)之間存在時間延遲,本文認為延遲的時間內(nèi)載體的加速度和角速度近似不變,建立基于時間延遲補償?shù)膫鬟f對準模型,降低時間延遲對傳遞對準的影響,提高傳遞對準的精度。母彈與子彈之間存在一定距離,且并不是嚴格的剛性安裝,導致母彈與子彈之間存在桿臂效應和彈性形變,這些因素互相耦合降低傳遞對準的精度;本文利用二階馬爾科夫模型對彈性變形進行建模,對彈性變形和桿臂效應分別進行補償,然后建立耦合的動態(tài)桿臂補償模型,以提高最終傳遞對準精度。實際的慣性導航誤差模型是復雜的非線性模型,需要使用如EKF、UKF等非線性的濾波進行對準,而這些濾波一般計算時間較長;而對模型進行線性化會造成截斷誤差,使模型偏離實際,降低對準精度。本文提出基于坐標軸虛擬旋轉(zhuǎn)的二次對準方法,即首先進行第一次傳遞對準,然后依據(jù)第一次傳遞對準的估計結(jié)果對子彈慣導的坐標軸進行虛擬旋轉(zhuǎn),重新進行第二次傳遞對準,同時將二次對準與非線性的UKF、CKF濾波算法進行比較。結(jié)果表明,二次對準可以有效提高傳遞對準精度,降低對準計算時間。
【圖文】：

為傳遞對準模型的建立做準備。學與運動學建模用坐標系及其轉(zhuǎn)換關系標系為：-東”坐標系n u eO X Y Z：”坐標系的原點O 為載體當前位置在水平面上的，指向正北方向；eOZ 在當?shù)厮矫鎯?nèi)，指向正右手坐標系。體體系b b b bO X Y Z標系的原點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，，方向按右手坐標系確定。

主子慣導位置變化曲線
【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】：2019
【分類號】：TJ761.3

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