基于力矩观测器的导引头陀螺转子方位效应补偿方法

在红外导引头制导系统设计中,陀螺的方位效应将引起大偏角下控制力矩的衰减,对导引头的跟踪精度和工作范围有重要影响。为实现对陀螺进动控制力矩的补偿,建立陀螺动力学模型和大偏角情况下位标器的力矩器模型。参照干扰观测器DOB的设计方法,将陀螺的俯仰信号引入陀螺和力矩器的标称逆模型,设计实用的陀螺力矩观测器对进动力矩进行补偿。对鲁棒稳定性的小增益条件、补偿效果和补偿器引入相移大小的综合权衡,确定了陀螺力矩观测器的滤波器形式和时间常数。数学仿真结果表明,系统进动力矩在引入力矩观测器后得到了有效补偿,跟踪精度和响应速度得到显著的提高。     

位标器陀螺转子的动平衡问题探讨

转子上的不平衡会给位标器陀螺带来振动和绕动，影响系统的性能和寿命。以前应用较多的自由状态下的调动平衡的方法，设备繁多。试验过程复杂；文中重点介绍了一种用机械轴锁定位标器陀螺的平衡方法，并给出了试验数据。这种新方法原理简单成熟，操作方便，结果可靠。     

一种新型位标器的目标跟踪算法研究

为提高导弹位标器快速跟踪能力,提出一种以球面并联机构为稳定平台的新型位标器,研究其完整跟踪过程模型和算法。基于插值多项式建立了目标运动预测模型。基于向量几何法建立了位标器跟踪过程的电机运动求解模型,讨论了干扰振幅和频率对跟踪算法的影响。算例分析验证了新型位标器目标跟踪算法的有效性。该跟踪算法可满足实际情况下新型位标器的目标跟踪需要。     

基于ANSYS的位标器陀螺磁路分析

位标器陀螺磁路设计的好坏将直接影响陀螺的跟踪速度等诸多性能。某型号位标器陀螺的磁路在忽略各种漏磁的情况下，可以得到一个接近于最佳工作点的理论值。实际上ANSYS软件对磁路的三维数值仿真表明。该磁路设计并非最佳，工作磁场要比理论值低许多。给出了磁路的一种改进方案，并取得了较好的效果。     

一种新型位标器的稳定平台结构分析

为提高导弹位标器快速跟踪能力,提出一种新型位标器结构,稳定平台采用球面并联五杆机构形式。建立其运动正反解模型,分析其跟踪场大小和两通道耦合度和线性度。结果表明,该新型位标器两通道耦合少、离轴角大。其外框架运动呈线性,内框架与两通道存在弱耦合。该机构技术上可行．可减轻电机负载,提高跟踪速度。     

位标器陀螺转子的动平衡

阐述了具有阿基米德螺旋线图案的位标器的基本原理及其运动规律。还说明了这种陀螺转子的振动与绕动的平衡原则与方法。     

无速度传感器的成像导引头位标器预定回路速度环设计

针对没有速度传感器的成像导引头位标器．从工程实际的角度出发,提出了一种位标器预定回路速度内环的设计方法。该方法以弹体姿态解算为基础,将弹体惯导信号与位标器陀螺信号融合,获取电机转动速度,闭合速度回路的方法。以某位标器原理样机为基础,对该方法进行了仿真分析。仿真结果表明：该方法正确、有效。具有一定工程价值。     

位标器陀螺转子的动平衡

叙述了具有阿基米德螺旋线图案位标器的基本结构原理及其运动规律,说明了这种陀螺转子振动与“绕动”的平衡原理与方法。     

目标跟踪位标器陀螺的动平衡

本文阐述了具有阿基米德螺旋线图案的位标器的基本结构原理及其运动规律，同时介绍了这种陀螺转子振动与绕动的平衡原理与方法。     

基于单轴连续旋转调制的方位对准技术

捷联惯组冷态启动、环境温度变化、长时间未标定都可能使陀螺常值漂移发生变化,进而影响捷联惯组的方位对准精度.为减小陀螺常值漂移对方位对准精度的影响,进行基于单轴连续旋转调制的方位对准技术研究.通过理论分析可知,转台单轴连续旋转条件下,将陀螺常值漂移周期性调制,陀螺常值漂移对方位对准精度影响较小,转台转速越高,对准时间越长,方位对准收敛振荡幅值越小,收敛速度越快.通过算法仿真和试验验证了理论分析的正确性.     

基于周期-摆幅测量的摆式陀螺全方位快速预定向方法

为克服目前国内摆式陀螺寻北仪难以实现全方位寻北的不足,通过对其大偏北角运动规律的分析提出了一种基于周期-摆幅测量的全方位快速预定向方法,通过测量摆动周期和摆幅计算偏北角;分析了转子转速对预定向时间的影响,以及各参数误差对预定向精度的影响,并对提出的方法进行了初步试验验证。理论分析和试验结果均表明,通过降低转子转速可以有效缩短摆动周期,在65 s内实现全方位预定向,精度在5°以内,满足后续寻北过程的精度要求。     

寻北仪倾斜状态下转位误差分析

针对目前我国大部分研制生产的寻北仪忽略实际工作过程中转台倾斜时转位误差分析补偿问题,提出一种基于动调陀螺的二位置捷联式快速寻北仪。介绍二位置陀螺寻北仪的工作原理,在推导转台倾斜时方位角解算公式的基础上,重点分析转台倾斜时转位误差对寻北精度的影响,推导出误差公式及补偿方法,并用Matlab进行误差仿真实验。实验结果表明:转台倾斜角在±10范围内时,转位误差引起的寻北误差随方位角的变化基本服从三角函数分布,且大小近似为转位误差的一半。     

弹道修正弹药的姿态测量技术研究

在弹道修正弹药系统中,需要实时确定弹药的飞行姿态及方位信息.文中提出了一种基于磁探测技术和微机械陀螺技术的姿态测量方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型.通过比较两种不同的数学处理方法分析得出,采用四元数法进行姿态解算,可以减少三角函数计算,提高运算速度和精度,且不会出现奇异现象.在Matlab环境下的仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.     

平台式导引头跟踪回路对制导系统的影响

针对应用速率陀螺的伺服平台式导引头跟踪回路的导弹制导控制系统特点,分析了伺服平台式导引头跟踪系统的稳定回路增益变化、速率陀螺的加速度敏感特性、弹体的运动耦合以及导引头天线罩斜率等不确定性对导弹制导控制系统的稳定性以及制导回路最终脱靶量的影响。对上述的影响因素分别进行了理论推导与数学仿真,仿真结果表明,上述不确定性对制导系统有重要的影响。该研究对平台导引头跟踪回路系统的工程实现有一定的理论指导和参考意义。     

基于概率假设密度滤波与无迹Kalman滤波的多目标跟踪与识别

为提高导引头末制导阶段抗干扰能力,针对典型的欺骗式距离-速度联合拖引干扰模型,研究了基于概率假设密度（PHD）滤波的多目标跟踪与基于无迹Kalman滤波（UKF）的多目标识别技术。为说明导引头目标识别原理,给出了距离-速度联合拖引干扰模型;根据导引头测量原理,通过导引头框架角、导弹-目标相对距离、径向速度建立系统跟踪模型,给出了基于PHD滤波的多目标跟踪与基于UKF的多目标识别的基本原理;基于典型的目标运动模型（匀速直线与匀速转弯模型）,针对目标施加的4次距离-速度联合拖引干扰,采用目标跟踪结果以及估计的目标速度和加速度信息进行多目标跟踪与识别分析,能够很快实现真假目标识别。仿真实验结果表明,利用PHD滤波与UKF信息能够有效实现对距离-速度拖引干扰下的多目标跟踪与识别。     

舰载光电跟踪设备视轴稳定分析

舰船摇摆影响舰载光电跟踪设备的精度，视轴稳定是提高武器精度的关键，故采用坐标变换技术，在跟踪设备的方位和俯仰轴上对船摇状态角进行实时补偿，视轴稳定控制主要是船摇前馈控制，速率陀螺反馈控制，复合控制，通过数学推导，由舰船摆引起的视轴附加角速度公式，设计了一种能够较好解决船摇隔离问题的伺服控制系统。该系统用测速机构成闭环，作速度反馈，编码器作位置反馈，速率陀螺测量并前馈舰船摇速度信号，给出了前馈回路设计及用SIMULINK进行的仿真框图，该系统精度高，隔离效果好。     

具有倾角补偿的快速寻北仪系统研究

介绍了一种能在静态下全天候、全方位、快速、实时的陀螺自动寻北仪,本寻北仪采用二位置寻北,二位置寻北方案结构简单、实现方便和精度高等优点得到广泛应用。寻北仪利用陀螺和加速度计分别测量地球自转角速度的分量及载体的倾角,寻北算法里包含了载体倾角补偿内容,不需将载体完全调平,在小倾角的条件下就能够自动寻北,最后通过数码显像管或串口通讯输出载体的某一固定轴与真北方向的夹角。