[發(fā)明專利]一種星光修正精度地面試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710229204.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN106895854B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖稱貴;李超兵;李學(xué)鋒;王輝;胡煜榮;徐帆;王晉麟;潘豪;趙坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天自動(dòng)控制研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張璐;黃啟行

本發(fā)明公開了一種星光修正精度地面試驗(yàn)方法，包括如下步驟：通過慣導(dǎo)系統(tǒng)射前自瞄準(zhǔn)和光學(xué)瞄準(zhǔn)，得到慣組姿態(tài)初始值；計(jì)算起飛后給定時(shí)間的姿態(tài)角理論值；星光外場(chǎng)試驗(yàn)通過星光測(cè)量、匹配和修正，得到經(jīng)過星光修正以后，慣組回到初始位置并保持到給定時(shí)間的姿態(tài)角測(cè)量值；計(jì)算星光修正誤差：姿態(tài)測(cè)量值?理論值；根據(jù)獲得的修正值進(jìn)行判定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的地面星光定姿外場(chǎng)試驗(yàn)判定星光修正精度的有效方法，能夠解決運(yùn)載火箭上面級(jí)星光定姿地面試驗(yàn)面臨的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于星光定姿技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種星光修正精度地面試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

運(yùn)載火箭上面級(jí)在長(zhǎng)時(shí)間飛行過程中需要利用慣性星光進(jìn)行定姿修正，為了考核星光測(cè)量、匹配和修正算法設(shè)計(jì)的正確性、參數(shù)選擇的合理性、定姿流程的匹配協(xié)調(diào)性以及系統(tǒng)精度，需要通過室外自然星空背景下的外場(chǎng)精度試驗(yàn)進(jìn)行考核驗(yàn)證。

外場(chǎng)精度試驗(yàn)通過控制三軸轉(zhuǎn)臺(tái)模擬箭體飛行姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，控制星光測(cè)量指向。為了評(píng)估星光修正精度，利用轉(zhuǎn)臺(tái)控制慣組回到初始位置，得到該位置姿態(tài)角測(cè)量結(jié)果，和利用慣性初始姿態(tài)計(jì)算得到的姿態(tài)角理論值進(jìn)行比較，直接對(duì)星光修正精度進(jìn)行判定。

利用回到初始位置計(jì)算姿態(tài)角理論值，判定星光修正精度的方法是星光外場(chǎng)試驗(yàn)的核心算法，通過多個(gè)型號(hào)星光外場(chǎng)試驗(yàn)得到了充分考核驗(yàn)證，技術(shù)成熟，并在試驗(yàn)中發(fā)揮了重要作用，該技術(shù)具有獨(dú)創(chuàng)性和顯著的工程應(yīng)用價(jià)值。該方法未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種星光修正精度地面試驗(yàn)方法，解決運(yùn)載火箭上面級(jí)星光定姿地面試驗(yàn)面臨的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種星光修正精度地面試驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟：

通過慣導(dǎo)系統(tǒng)射前自瞄準(zhǔn)和光學(xué)瞄準(zhǔn)，得到慣組姿態(tài)初始值；

計(jì)算起飛后給定時(shí)間的姿態(tài)角理論值

星光外場(chǎng)試驗(yàn)通過星光測(cè)量、匹配和修正，得到經(jīng)過星光修正以后，慣組回到初始位置并保持到給定時(shí)間的姿態(tài)角測(cè)量值

計(jì)算星光修正誤差：姿態(tài)測(cè)量值-理論值；

根據(jù)獲得的修正值進(jìn)行判定。

其中，所述慣組姿態(tài)初始值包括慣組射向A₀以及慣組初始姿態(tài)角ψ₀,γ₀。

其中，計(jì)算起飛后給定時(shí)間的姿態(tài)角理論值包括：

根據(jù)下式確定給定時(shí)刻t的理論姿態(tài)值

ψ_t＝-sin^-1(a₃₁)

γ_t＝atan2(a₃₂,a₃₃)

其中，

姿態(tài)矩陣通用公式為

地球自轉(zhuǎn)補(bǔ)償矩陣

其中，

θ＝ω_et

Ω_x＝cosB₀cosA₀,Ω_y＝sinB₀,Ω_z＝-cosB₀sinA₀，