极坐标框架两轴平台光轴稳定算法

对于红外空空导弹,在对两轴平台光轴特性进行分析的基础上,针对基于横滚/偏摆结构的两轴平台,提出了一种融合了动态规划思想的光轴超半球稳定算法.通过仿真,检验了光轴稳定的性能.仿真结果表明,文中算法能够实现极坐标框架两轴平台光轴的超半球稳定性,具有较高的稳定精度和快速的跟踪能力,对实际应用具有参考价值.     

捷联雷达导引头天线平台角稳定技术研究

针对传统速率陀螺平台在小型雷达导引头上应用的局限性,分析了捷联式天线平台系统特点。基于多级坐标变换,对捷联式天线平台角速度稳定算法进行了研究,且采用角度卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算出目标视线角速度。仿真结果表明,多级坐标变换算法能有效保持天线平台捷联稳定,采用卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算目标视线角速度精度高、计算量小。     

无人机光轴稳定平台复合稳定控制方法研究

针对无人机恶劣的光机载荷工作条件与高分辨成像要求之间的矛盾,光轴稳定平台的稳定性能显得尤为重要。设计了一个二级视轴复合稳定回路,利用惯性稳定方法和光学稳定方法在扰动源、反馈测量源、执行方式、作用范围上存在的差别,充分应用两种稳定方式的优点,将跟踪指令作为前馈量引入到光学稳像的测量通路。将惯性稳像和光学稳像整合,在提升光轴稳定精度的同时,兼具良好的目标跟踪特性,仿真试验表明,所述方法具有良好的控制品质与性能。     

导引头稳定平台控制回路设计分析

在稳定平台控制系统中分析了载体扰动产生的干扰力矩及对视线角引起的摆动,分析了选择不同的视线角速度输出点时对视线角速度、隔离度的影响及对控制系统传函的要求,为选择电机输出力矩、选择陀螺量程及控制系统传函的设计提供了理论依据.在分析的基础上构建了数字仿真试验系统,仿真表明视线角速度输出有较好的品质和较高的隔离度.     

平台导引头隔离度特性研究

为了研究平台导引头在不同视线角速度提取方式下的隔离度特性,建立了基于惯性基准的典型平台导引头隔离度模型和隔离度寄生回路模型,分析了噪声对不同视线角速度提取的影响,推导出了干扰力矩下不同提取方式的隔离度传递函数,利用无量纲化方法和劳斯判据分析了隔离度寄生回路稳定性。研究表明:不同视线角速度提取点对不同噪声敏感度不同,制导系统参数、干扰力矩类型和视线角速度提取方式均会对隔离度寄生回路稳定性造成影响,在导引头不同主要干扰因素下选择合理的视线角速度提取方式有助于提高制导系统性能。     

误差源对半捷联导引头信息提取精度的影响

针对导引头半捷联稳定平台设计过程中存在的各项误差及其影响问题,首先分别基于空间角度关系及四元素法,建立了半捷联平台角速度及框架角控制模型;进而以角速度指令转换、角速度测量及匹配滤波为主要误差源,分析了对稳定平台控制与角速度信息提取精度的影响机理,并进行了仿真计算.研究结果表明,平台框架角速度测量误差受其它误差源的影响较小,位置传感器微分后的测速误差对视线角速度测量误差的影响较大,半捷联导引头的稳定性能主要取决于校正控制回路的设计和匹配滤波器的设计,而匹配滤波器将决定平台稳定的精度及隔离度水平.     

弹载捷联天线稳定平台控制与仿真研究

研究了弹载捷联末制导系统中天线稳定控制平台的基本原理和方法,并分别针对导引头天线的纯稳定和目标跟踪两种不同工作模式,提出了相应的数学稳定控制算法,研究了捷联稳定方案下目标视线角和目标视线角速度信息的提取方法,提出了一种纯数学解算的制导信息估算方法。与基于非线性滤波的机动目标跟踪算法相比,本文提出的方法不需要弹目相对距离和速度信息,计算量小、实时性强,但估算精度受传感器噪声影响较大,最后通过一系列数学仿真初步验证了上述方法的有效性。     

用于火控动态性能测试的多光轴光学系统

为了提高自行武器火控动态性能指标的测试精度,提出了在动基座上测试火控动态性能参数的方法。采用CCD数字成像和人眼观察并存的方式,对光学系统进行了设计,研制出火控动态性能测试系统。实现了稳定器稳定精度等7项重要指标的高精度测量。为了使测试设备的光轴保持一致性,研制了多光轴一致性检测装置,保证了整个系统的测量精度。实际使用...     

基于有限时间小超调预设性能控制的三维滑模末制导律设计

为了实现对高速机动目标的特定攻击角拦截,本文结合控制领域的新型控制方法——有限时间小超调预设性能控制设计了新型三维滑模末制导律。为了确保视线角和视线角速率能够在有限时间内收敛至期望值,通过视线角偏差和视线角速率偏差构建了线性滑模面;在趋近律设计上,基于有限时间小超调预设性能控制分别设计了视线偏航平面和视线俯仰平面的制导指令,保证跟踪误差可以按预设的收敛时间收敛,并且超调量约束在较小范围内,同时引入非线性有限时间观测器对制导指令中包含的目标加速度项进行估计,进一步提高了制导精度。通过仿真可知,本文制导律可以实现不同拦截条件下对目标的特定攻击角拦截,与现有的快速终端滑模制导律相比,可以保证滑模变量在有限时间内小超调收敛,同时实现特定角度打击,拦截机动目标时脱靶量可以控制在1 m以下,提升了系统的稳态性能和瞬态性能。     

极坐标两轴稳定平台的模型与分析

稳定平台系统可以提供导弹与目标之间的相对位置关系,为导弹姿态和弹道的修正提供依据,在导弹系统中具有十分重要作用.本文通过坐标变换将弹体运动分别在外框坐标系和内框坐标系中描述,得到两轴框架的运动学关系,基于刚体定点运动欧拉动力学原理.建立极坐标速率陀螺式两轴稳定平台的动力学模型,针对两轴框架的驱动电机,进一步建立包含电机电流环和力矩环的机电模型.最后结合实际数据,利用所建的机电模型对弹体运动耦合产生的扰动进行了仿真分析,仿真表明:弹体运动对视线角速度具有扰动作用,需要进行速度回路控制进行解耦补偿.所得模型和分析结果为极坐标稳定平台的进一步研究提供了理论基础.     

隔离飞行器滚转的惯性导航系统方案设计

为解决无滚控情况下飞行器大滚动角速度对惯性仪表性能影响问题,提出隔离滚转的单轴稳定平台惯性导航系统新型惯导方案。该方案将惯性测量组合安装在沿滚动方向的稳定平台上,通过伺服电机驱动单轴平台相对于箭体反旋,隔离滚动方向的大姿态角速度,为IMU提供平稳的测试环境。研究了该方案的系统总体方案,完成了单轴稳定平台控制模型分析及控制方法设计,并通过数学仿真验证了该方案的可行性。     

海洋温差能发电自升降平台系统建模与仿真

海洋温差能是一种持续、稳定、绿色的新型能源。设计了一种利用海洋温差供能自主上浮下潜并发电的升降平台,给出了升降平台的系统构成及工作原理,并对平台各模块进行了设计与计算。此平台对海洋环境无污染寿,工作命长,在海洋开发和军事探测等领域有很大应用前景。     

快速寻的导引的视线重构

借助于综合导引头瞄准误差和积分速率陀螺信号重建视线角，是产生寻的导引需要的视线的一种新方法。这篇报告表明视线重构与其它实现导引的方法相比，允许降低对稳定回路增益的要求，对于一个给定的稳定回路增益，可以由视线重构来实现快速导引系统时间常数，因而使导引系统能比其它方法现精确地实现寻的。     

导引头二轴稳定平台的轴角关系和简化

根据与导引头相关的坐标系定义,推导了俯仰和偏航二轴稳定平台的失调角、框架角、姿态角、视线角等轴角之间的关系,提出轴角相互关系的简化公式,将两个通道分离为相互独立,并分析了简化后的引入误差,为简化系统分析和设计提供了理论依据。     

带有终端视线约束的非光滑制导律设计

针对机动目标拦截中带有终端视线约束的制导律设计问题,应用非光滑控制方法,设计了连续的非线性制导律,可以实现视线转率和视线角偏差在有限时间内稳定.在制导律的实现中,应用高增益观测器进行制导信息的估计,通过对观测器状态进行扩张,完成了目标机动加速度的估计.对所设计的制导律进行了数值仿真,仿真结果表明所设计的非光滑制导律可以...     

快速寻的制导的视线再现法

一种产生寻的制导信号的新方法是把导引头瞄准误差同积分速率陀螺仪的信号相结合,以求再现视线角。本文说明,视线(LOS)再现法同其它制导的实现方法相比,可以降低对稳定回路增益的要求。对于给定的稳定回路增益,用视线再现法可以获得小的制导时间常数。因此,这种方法比之其它的实现方法,能使制导系统得到更加精确的寻的效果。     

载人航天工程中的地面设备

概述了国外载人航天及其发射系统的特点，与我国载人航天活动发射平台作了比较，简要介绍了“921—4工程”研制的主要新型地面设备。     

导弹激光发射机光轴检测仪的设计

为了检测某型导弹激光发射机光轴同可见光观瞄镜小视场光轴之间的平行性,同时测量激光发射机主、次、小三个视场的光斑直径,设计了一种新的激光发射机光轴检测仪。它以硫酸钡漫发射涂料作为激光性能测试屏的表面,使光斑在屏上成像更加清晰;用模块化的激光光轴检测器提供系统工作电源和控制信号,并对CCD摄像机采集到的光斑图像进行压缩传输。最后,通过Lab VIEW视觉处理模块对光斑图像预处理并用Matlab编定的圆拟合算法程序计算激光光斑中心位置和半径值。实践应用表明,该检测仪能精确高效地完成激光发射机光轴检测任务,便于部队机动、携行。     

便携式光电跟踪仪光轴调试装置

针对光电跟踪仪光轴调试效率低、精度难以保证的问题,设计一种基于离轴抛物镜法的光电跟踪仪光轴调试装置。在分析传统光轴检测与校准方法的基础上,采用分布式孔径和3个全反射光路等设计,对离轴发射系统装调技术进行研究,并对某型光电跟踪仪进行光轴调试试验。试验结果表明：该装置能有效提高调试精度,且操作简便、环境适应性好,满足内外场使用要求。     

弹载相控阵雷达视线重构研究

针对弹载相控阵惯性视线重构问题,提出了基于相对运动状态估计的视线角/角速率重构方法,与传统方法相比,文中提出的方法在稳定坐标系下建立导弹-目标运动状态动力学模型和雷达导引头观测模型,无需对导引头测量的角信息使用微分网络,避免了测量噪声的放大。在分析系统可观测性的基础上,采用UKF滤波算法进行状态估计,根据估计值重构视线角速率。仿真结果表明,该方法对机动目标的重构角误差<0.5°,角速率误差<3°/s。