[發(fā)明專利]一種制導(dǎo)炮彈用高動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711042119.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107883940A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧志紅;尚劍宇;付夢(mèng)印;劉彤;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京信息科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00;G01C21/16;F42B35/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心11120
• 代理人: 代麗,仇蕾安

1.一種制導(dǎo)炮彈用高動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，在炮彈上安裝由三個(gè)高過(guò)載角速率陀螺構(gòu)成的IMU和一個(gè)三軸磁阻傳感器；炮彈出炮口后，以三軸磁阻傳感器輸出信號(hào)頻率的平均值作為磁阻傳感器測(cè)量得到的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率，并作為當(dāng)前的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率輸出；當(dāng)磁阻傳感器測(cè)量得到的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率小于或等于10轉(zhuǎn)/秒時(shí)，以IMU測(cè)量得到的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率為基礎(chǔ)，采用磁阻傳感器得到的滾轉(zhuǎn)角速率對(duì)IMU獲得的滾轉(zhuǎn)角速率進(jìn)行校正，并以校正后的滾轉(zhuǎn)角速率作為當(dāng)前的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率輸出；

利用當(dāng)前的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率、IMU測(cè)量得到的炮彈俯仰角速率和炮彈偏航角速率，結(jié)合捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)算法，解算出當(dāng)前的炮彈姿態(tài)角信息，從而得到當(dāng)前的炮彈姿態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的制導(dǎo)炮彈用高動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，采用如下方法獲得磁阻傳感器測(cè)量得到的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率：

定義一個(gè)長(zhǎng)度為(2l+1)的時(shí)間測(cè)量窗口(t_m-l…t_m…t_m+l)，其中間時(shí)刻為t_m，m和l都是正整數(shù)且m≥l≥1；將該時(shí)間測(cè)量窗口內(nèi)三軸磁阻傳感器x軸方向的敏感軸x_Mb的輸出信號(hào)的采樣點(diǎn)乘以長(zhǎng)度為(2l+1)的漢寧窗函數(shù)，得到利用線性調(diào)頻Z變換提取的頻率，該頻率即為t_m時(shí)刻三軸磁阻傳感器x軸方向的頻率f_x；同樣的，得到t_m時(shí)刻磁阻傳感器y、z軸方向的頻率f_y、f_z；則磁阻傳感器測(cè)量得到的炮彈滾轉(zhuǎn)角速率f_Magm＝(f_x+f_y+f_z)/3。

3.如權(quán)利要求2所述的制導(dǎo)炮彈用高動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，線性調(diào)頻Z變換時(shí)，頻率上限值f_max和下限值f_min分別為：f_max＝r_max+0.5Hz，f_min＝r_min-0.5Hz；r_max和r_min分別為根據(jù)實(shí)際的制導(dǎo)炮彈結(jié)構(gòu)、射擊諸元和裝藥情況等預(yù)先計(jì)算出的制導(dǎo)炮彈在飛行過(guò)程中可能達(dá)到的最大滾轉(zhuǎn)角速率和最小滾轉(zhuǎn)角速率。