一种快速直升机载导弹传递对准机动方式

为了建立一种适合直升机载导弹传递对准方案,考虑了数据传输延迟的影响,详细推导了"速度+姿态"匹配方案中卡尔曼滤波器方程,针对直升机载武器的特点及作战方式,设计了适合直升机的机动方式。仿真结果表明,失准角很短时间就可以估计出来。相比传统方案,该机动方式简单,易于实现,是直升机载导弹传递对准中一种较好的方案。     

角速度匹配在机载武器传递对准中的应用

直升机与固定翼飞机相比,主惯导类型、精度、机翼变化及机动模式均不相同,这些对传递对准的精度产生很大影响,目前对其研究较少.文中基于工程需要,针对直升机主惯导采用捷联惯导的特点,提出了采用角速度匹配传递对准方案,推导了系统的状态方程和量测方程,采用奇异值分解法(SVD)对其进行了可观测性和可观测度分析.数字仿真结果表明角速度匹配直升机机载武器传递对准是较好的一种方案,为该方案的实际应用奠定了一定的理论基础.     

机载导弹传递对准匹配方案研究

传递对准是解决机载战术导弹在空中动基座条件下初始对准问题的有效方法。为有效估计机载战术导弹系统的姿态误差角,文中在基本匹配方案的基础上,详细研究了"角速率+比力"匹配和"速度+全姿态矩阵"匹配这两种传递对准的匹配方案,分别推导了其数学模型,并进行了数字仿真,最后对仿真的结果进行了比较、分析,结果表明该方法能够有效的估计姿态误差角,并能够在较短时间内以一定精度完成初始对准。     

舰载武器SINS速度+姿态匹配传递对准建模与仿真

基于舰船不刻意机动就可以实施传递对准,提出了舰载武器捷联惯导系统(SINS)在低机动条件下借助海浪或减摇鳍助摇实现快速精确传递对准的方法.采用卡尔曼滤波技术估计子惯导的安装误差角和弹性变形角,研究了一种引入舰体挠曲变形的"速度 姿态"匹配传递对准方式,并提出一种高精度杆臂效应误差补偿算法,克服了速度和姿态匹配量测量易受杆臂效应和舰体挠曲变形的干扰.仿真结果表明,该方法在舰船低机动条件下能够实现舰载武器SINS传递对准,且具有稳健的对准精度和快速性.     

直升机载空地导弹传递对准中直升机机动轨迹研究

为了寻找能快速准确的完成导弹惯导传递对准的直升机机动方法,文中对直升机的机动特性进行了深入研究,建立六自由度运动动力学模型。通过对比分析几种常见机动方式的特点,结合传递对准要求及直升机实际操纵方法,提出一种新的"S"形变速转弯机动。仿真结果表明,在传递对准中采用此机动方式,对准精度较高,速度较快,满足直升机载导弹传递对准要求,操纵易于实现。     

快速传递对准在战术导弹上的应用

介绍一种快速传递对准方法,它不要求飞机作横向机动飞行,能够在10s之内达到1mrad的对准精度。这种对准方法是在传统的主/从速度匹配概念基础下增加主/从姿态匹配,从而使飞机旋转机动时的对准误差可观。给出了用微处理机执行的24状态6量测量的卡尔曼滤波器,其更新速率为36Hz。     

匀速圆周运动下的动基座传递对准仿真研究

文中提出了在匀速圆周辅助运动下进行传递对准的方案,并且在此辅助运动下分别对"速度"匹配法与"速度+姿态"匹配法进行了仿真研究,从而验证了该方案是可行的.     

基于航弹的动基座传递对准研究

在几种传递对准方法和航弹传递对准特点的基础上,提出采用速度+姿态传递对准方案.根据实际情况合理简化传递对准数学模型,采用改进的卡尔曼滤波方法分别对速度匹配和姿态匹配子系统误差估计,同时还对陀螺漂移进行估计,然后采用联邦滤波算法对子系统的公共状态进行信息融合得到全局估计,提高系统的计算能力和可靠性.仿真试验表明姿态误差在20'以下,速度误差在0.1m/s以下,该方法适合航弹传递对准要求.     

机载导弹全程飞行轨迹组合传递对准技术

文中引入"速度+姿态矩阵"量测,设计了快速对准卡尔曼滤波器,并对包括起飞过程的全程飞行轨迹组合传递对准进行了计算机仿真,结果表明全程组合对准技术不仅对速度、姿态航向等误差估计快速准确,而且有利于对惯性器件误差的估计和补偿.     

车载导弹光学辅助数学传递对准方法

从发射准备时间和对准精度等方面分析现代战争环境下车载导弹对初始对准的要求,提出利用自准直仪进行光学辅助数学传递对准的方法。给出光学辅助数学传递对准系统搭建方案,推导主、子惯导方位光学传递关系,将光学准直得到的相对方位测量角引入到“角速度+加速度”匹配模式中构成新的量测方程,对主、子惯导安装角进行滤波估计。在实验室条件下对方位光学传递算法的正确性和精度进行了验证,并对光学辅助数学传递对准方法进行了数学仿真分析,仿真结果表明,该方法具有较快的对准速度和较高的对准精度,能够满足现代车载导弹快速高精度初始对准的要求。     

速度+方位角匹配传递对准算法的简化与仿真

给出了一种速度+方位角匹配传递对准模型,并结合工程实际要求和条件,对该模型进行简化.仿真结果表明,在一定的机动条件下,速度+方位角匹配的三个失准角估值都能够在20s内收敛,并达到10′的精度,从而验证了该模型的有效性.简化后的十二阶滤波器能够达到相近的收敛时间和精度.     

基于天文辅助的弹载双惯组空中传递对准方案

提出一种基于天文辅助的弹载双惯组空中传递对准方案。针对弹道导弹大部分时间飞行在大气层外的特点,引入天文导航系统对主INS进行辅助,使得主INS能长时间保持在较高精度;在充分考虑弹体挠曲变形的情况下,建立了双惯组空中传递对准模型。根据模型中各状态量的可观测程度分析结果,得到原有传递对准模型的降阶模型。采用"姿态+速度"匹配算法,估算和补偿了子INS导航参数误差以及器件误差。仿真结果表明,提出的对准方案不仅能长时间保证主INS精度,还可以有效改善子INS的对准精度。     

快速传递对准滤波器设计及其计算复杂度分析

机载武器传递对准时,机翼挠曲变形等因素都会对子惯导的对准精度产生影响。针对空基导弹捷联惯导系统动基座传递对准的工程需要,重点考虑机翼挠曲变形带来的对准误差影响,采用"速度+姿态"的匹配方案设计了降维传递对准滤波器,并对其进行了仿真验证及计算复杂度分析。仿真结果表明,设计的17维设计快速传递对准滤波在4～6s内已收敛到亚毫弧度级,在保证对准性能的同时明显减小系统的计算复杂度。     

大气辅助惯导空中对准研究

INS/GPS在进行空中对准时通常需要机体作机动以此来增强姿态误差角的可观性,由于GPS信号在机动条件下误差较大且与惯导信息的同步性不好,对准效果很差。针对以上问题,文中提出了利用大气数据系统输出的真空速辅助惯性基准系统进行三组合空中对准的方法,与传统的对准方法相比,飞机无需机动飞行,只需要匀速直线运动便可以完成空中对准,大大提高对准精度并且缩短对准时间。通过仿真,验证了以上方法的有效性。     

考虑动态挠曲变形时的传递对准方法研究

针对传递对准过程中存在的动态挠曲变形的问题,本文提出了一种"量测失准角+速度"匹配的快速传递对准方法。通过将动态挠曲变形模型的相关变量引入到传递对准状态方程中,从而降低动态挠曲变形对传递对准精度的影响。仿真结果表明,该方法有效降低了动态挠曲变形对传递对准精度的影响,满足传递对准的高精度和快速性要求。     

不同机动方式对机载武器系统传递对准性能影响研究

建立了“速度＋姿态角”匹配下传递对准滤波器模型。详细研究了不同机动方式对机载武器捷联惯导系统传递对准性能的影响，并对计算机仿真结果进行了深入的分析。该研究成果为实现机载武器动基座快速精确初始对准技术在工程中的应用提供了理论依据。     

一种用于光电平台的传递对准方案设计

针对某机载光电平台高精度长航时测姿问题,设计一种载机主惯导与光电平台子惯导之间的动基座传递对准方案。方案采用主子惯导间的速度+方位角匹配模式,利用反馈校正方式来实现对MEMS惯导的长时间高精度的对准。文中给出了对准算法的数学模型、数据同步的方法等,并经仿真表明:在1800s时间内,飞机自由飞行条件下,MEMS子惯导的姿态、航向的对准误差均可控制在0.1°左右。说明本方案可行,具有较好的工程应用价值。     

基于逆坐标系的极区传递对准技术研究

针对舰船惯导在极区导航时,高纬度地区经度线快速收敛导致传统基于地理坐标系的传递对准模型和方程不适用的问题,文中提出了一种基于逆坐标系的传递对准方法。设计了基于逆坐标系的"速度+姿态"匹配传递对准的滤波模型,对舰船主子惯导之间的固定安装误差角进行估计,解决了在高纬度以及极区附近无法进行传递对准的问题。通过仿真验证了该算法的有效性。     

一种可观测度分析方法及在匹配模式研究中的应用

针对捷联惯导在线标定过程中的匹配模式选择问题,提出一种可观测度分析方法。该方法从系统初始误差衰减的角度定义了系统状态的可观测性,能够量化得到每一个状态参数的可观测度。同时,建立了"速度+姿态"、"速度+姿态+位置"及"速度+位置"三种匹配模式下的在线标定滤波模型,并通过所提可观测度分析方法分别计算了三种匹配模式下惯导12个误差参数(陀螺仪及加速度计的零偏和刻度系数误差)的可观测度。仿真试验结果表明:该可观测度分析方法能够有效预测捷联惯导系统滤波估计情况,在"速度+姿态"匹配基础上增加位置观测量后,能够提高7个误差参数的标定精度但标定效率有所下降,结合实际应用综合考虑,"速度+姿态"匹配模式下的标定效果最好。     

基于弱可观状态分离估计的机载灵巧弹药快速传递对准方法

为了解决机载灵巧弹药微机电系统(MEMS)惯性导航传递对准时间过长、严重制约载机安全的问题,提出了MEMS陀螺零偏两点估计算法和弱可观测状态分离估计的快速传递对准算法。该方法基于对Kain等^［1］提出的速度+姿态匹配快速传递算法的可观测度分析,解决了陀螺零偏弱可观测状态的分离估计。采用系统噪声变分贝叶斯-卡尔曼滤波自适应算法处理快速传递对准算法中分离估计器参数对滤波器收敛的影响。仿真和靶场试验结果表明,在2.5 s内两点估计法估计准确度至少达到88%,对应的传递对准时间缩短到8 s.