旋转弹药的惯性导航与解耦控制方法研究

发布时间：2021-10-20 22:35

　　弹体在飞行过程中绕自身纵轴旋转可以带来很多益处，因此，国内外许多反坦克导弹、地空导弹、炮弹以及火箭弹均采用这种自旋体制。本文以旋转弹药为研究对象，以弹上装载惯性测量元件（Inertial Measurement Unit, IMU）为背景，对旋转弹的导航方案与导航算法以及解耦控制系统设计问题展开研究。首先，针对高速旋转弹药滚转角速率不易直接测量的问题对其IMU构型方案进行研究。在分析准无陀螺构型可行性条件的基础上，结合现有构型的优点，提出一种五加速度计双陀螺仪的IMU构型方案。针对安装参数确定问题，建立了一种基于输出角速度信息误差最小化的构型优化模型，并利用遗传算法得到该方案的最优安装参数。该最优构型在角速度解算时将俯仰、偏航、滚转三通道解耦，提高了测量精度和解算效率。其次，针对无陀螺或准无陀螺IMU输出角速度信息的特点开展旋转弹药的角速度解算方法研究。建立了一种不局限于加速度计构型方式的带有时变过程噪声的通用角速度解算模型，将Sage-Husa次优最大后验概率（Maximum a Posteriori, MAP）噪声估计器与无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filte... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

立方体六加速度计构型示意图

19图 2.4 典型的九加速度计构型示意,9)表示加速度计F1,F2,…,F9的性，令安装在框架轴上的六个速度计的安装位置矩阵和敏感 90 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 d r 91 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 得：

计输出的线性组合。得益于式高的角速度解算精度。然而，高，x 与y 和z 之间可能会有角速度会产生较大的误差，因而螺惯性测量构型分析度信息来弥补九加速度计无法量，得到十二加速度计惯性测量，由张会新提出[53]。三个加速弹体坐标系重合的框架轴上，其F3F6bY

【参考文献】：
期刊论文
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[3]滑翔式高超声速飞行器双环结构协调解耦控制[J]. 靳锴,罗建军,苏二龙,闵昌万,黄兴李,闫颖鑫.  西北工业大学学报. 2014(03)
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博士论文
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本文编号：3447713