基于星敏感器的导弹姿态矩阵线性化解算方法

在INS／CNS组合导航方式下，利用星矢量的像平面坐标和天球直角坐标信息建立导弹姿态转换矩阵模型是一个关键，且姿态矩阵解算为非线性方程组求解，涉及导数运算，计算量大、复杂。针对此，本文详细讨论了导弹姿态转换矩阵的计算模型建立，利用四元数姿态矩阵特性，提出了一种导弹姿态转换矩阵的线性化解算方法，为INS／CNS组合导航方式下，弹体姿态解算提供了新的数值解算思路。     

星敏感器测量导弹姿态的方法研究

建立了捷联方式下星敏感器测量导弹在惯性系中三轴姿态的模型。通过春分点时角，建立了发射点惯性系和赤道惯性系转换关系，由星敏感器像平面的星像坐标和对应的视赤经、赤纬，就可解算导弹在惯性系中的姿态。最后，给出了仿真结果。     

星敏感器测量导弹姿态的方法研究

建立了捷联方式下星敏感器测量导弹在惯性系中三轴姿态的模型.通过春分点时角,建立了发射点惯性系和赤道惯性系转换关系,由星敏感器像平面的星像坐标和对应的视赤经、赤纬,就可解算导弹在惯性系中的姿态.最后,给出了仿真结果.     

基于姿态四元数的SINS/星敏感器组合导航方法

分析了一种星敏感器多矢量定姿原理,在考虑了惯性元器件误差及星敏感器误差的基础上,建立了SINS/星敏感器组合导航系统模型;以模拟的实时星敏感器测量信息为基础,通过将SINS确定的载体相对惯性空间的四元数姿态信息与星敏感器输出的高精度四元数姿态信息进行信息融合,实时估计出陀螺漂移量及失准角并对SINS进行在线修正,从而达到保证SINS高精度导航的目的。最后,通过仿真验证表明了这种SINS/CNS组合反馈校正方案的可行性和有效性。     

影响星敏感器姿态计算精度的因素分析

星敏感器是一种完全独立和自主的姿态测量仪器,已成为卫星、航天飞机和空间站上必备的高精度姿态敏感部件.姿态测量精度是衡量星敏感器性能的一项最重要的指标之一.通过仿真数据和实验结果,分析了影响星敏感器姿态精度的各种因素,为获取高精度姿态测量精度提供理论参考.     

基于四元数的导弹全方位姿态运动误差研究

基于四元数误差分析的方法,研究了导弹姿态扰动情况下全方位运动的误差问题.通过研究扰动对姿态角和四元数转换精度的影响,提出了姿态角和四元数的全方位转换算法.该算法采用象限分析的措施,避免了传统转换算法在姿态干扰的情况下易发生振荡的问题,将姿态角和四元数的转换范围从-90°~90°空间拓展到-180°~180°空间,使基于全角度算法的姿态控制与非全角度算法相比有抗扰动的能力.仿真结果表明了全角度算法的正确性和抗扰动的能力.     

基于惯性/星敏感器的高精度定姿方法研究

研究了利用惯性导航系统与星敏感器进行组合定姿的方法。首先,分析惯导系统和星敏感器的误差源,选取惯导系统误差作为组合系统的状态,获得系统状态方程。然后,利用惯导系统输出的飞行器位置、速度和姿态等信息来构造恒星矢量等效观测值,将其与星敏感器实际观测到的恒星矢量相减作为量测,构造出量测方程。最后,利用卡尔曼滤波技术,设计惯性/星敏感器组合定姿算法。仿真结果表明,基于惯性/星敏感器的组合定姿方法达到了6角秒的定姿精度,非常适用于空间飞行器的高精度定姿。     

基于星敏感器原理的空间微弱小目标自动识别

复杂星空背景下,无特定标识的微弱小目标经常会阻碍航天器的飞行任务;由于目标成像尺寸小、发光特点与星点类似,无法通过常规目标识别手段进行辨识;针对该问题,利用星敏感器绝对测量的优势,提出基于星敏感器原理的空间微弱小目标识别方法;该方法利用鲁棒性较好的网格算法识别采集星图上的大部分恒星,将漏星和目标标记出来,再利用角距法加以区别,实现目标识别;通过实验仿真,完成了对含微弱小目标的具体星图的星点及目标识别,并针对过程中出现的参考星和返回目标结果的选择标准问题进行了讨论分析,验证了基于星敏感器原理的空间微弱小目标识别方法的可行性。     

基于小波变换的弹载星敏感器昼间星点识别方法

图像降噪与星点识别是弹载星敏感器进行星点质心提取的前提,针对其昼间星点识别困难的问题,提出了一种基于小波变换的去噪声方案。该方案选择双正交小波函数对图像进行分解和软阈值化处理。在此基础上,进行图像信号重建,得到降噪后的图像。对复原后的图像采用改进的最大类间方差法进行了星点识别。星点识别的准确率达到了86.7%。实验结果证明了此方案在北极星昼间测量与识别上的可行性。     

基于机载捷联惯导计算导弹初始姿态的算法

随着惯导技术的发展,机载主惯导逐渐用捷联惯导替代平台式惯导,由此带来了火控系统计算导弹姿态算法的变化。本文研究了惯性导航系统算法,总结出基于机载捷联主惯导的导弹姿态算法。通过仿真验证,该算法计算精度满足要求,可以用于空空导弹导航系统初始化。     

基于反演法的导弹姿态控制律设计

提出一种应用反演法来设计导弹的姿态控制律,该控制律能够提高非线性系统的鲁棒性.在设计过程中,首先介绍了反演设计方法从第1步到第n步的设计步骤;然后,将导弹姿态角度作为提出的姿态控制律的控制对象,并根据给定的俯仰角、偏航角和滚转角作为参考信号,得到相应的舵偏输入,使导弹能够按照给定姿态角度确定的轨迹飞行;最后非线性仿真结果证明该控制律的设计可行.     

基于磁阻传感器的弹体姿态测量系统

为实时准确获取弹体俯仰和滚转参数,提出一种利用磁阻传感器获取地磁场强度,结合微机电陀螺精确求解弹体姿态的方法。介绍了基于地磁场的姿态测量系统原理和硬件设计,对存在的各种误差进行了分析,并提出了相应的误差补偿方法。最后,对所设计的系统进行了验证。结果表明,其测量姿态角精度优于1°。     

基于网络矩阵的防空导弹拦截算法

为了提高防空导弹的拦截精度和拦截效能,对基于双重目标函数的多通道防空导弹火力单元拦截算法进行了改进。通过分析防空导弹武器系统拦截效能的主要影响因素和目标拦截有利度,引入网络矩阵节点状态标号,提高了算法的稳定性和运算效率,为指挥员科学、合理决策提供理论依据。实验结果表明,改进后的算法能缩短毁伤所有目标的时间和各通道拦截总时间,验证了算法的有效性。     

基于卫星导航系统的导弹姿态测量算法研究

弹体姿态测量是导弹飞行试验的重要组成部分,对于评估导弹控制系统性能、分析导弹飞行状态、改进飞控系统设计都具有重要作用。导弹自身惯性系统可进行姿态测量,但其误差随时间增加而累积且发散,在远距飞行时误差明显。卫星导航系统具有精度高、误差不随时间积累的特点,利用多天线阵列相对精密定位技术,可实现导弹姿态的高精度测定,为导弹姿态测量提供一种全新的思路。     

导弹姿控系统设计的进化多目标优化算法

在进行固体导弹的姿控系统设计时,对高频弹性模态通常采用鲁棒性较强的幅值稳定。弹性模态的响应频率相对刚体的显得较低,增加了控制器参数调试的难度,因为高频弹性模态的鲁棒稳定性要求与低频刚体的性能设计要求往往是冲突的。在对控制器低频段的幅相特性进行约束的条件下,针对控制器的高频幅值以及闭环系统的阶跃响应输出偏差积分值这两个优化目标,采用进化多目标优化算法NSGA-II进行了控制器参数的优化选取,在最后优化所得的非劣最优解集中能够得到一组满意的控制器参数。     

基于一种新型神经网络的姿态控制故障诊断方法

在导弹姿态控制系统的故障检测和诊断中,针对BP神经网络自身存在的收敛速度慢等缺点,介绍了一种新型神经网络——带偏差单元的递归神经网络的结构及算法。将它和一改进算法的BP（称为FBP）网络分别用来对同一导弹姿态控制系统进行故障诊断,结果表明,这种算法提高了故障诊断的快速性,增加了诊断的准确性,故障诊断的正确率优于FBP神经网络。