[發明專利]用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法

有效

• 申請號: 201711103514.X
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108507569B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張洪波;李鵬飛;湯國建;馬寶林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發明公開了一種用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法，充分考慮彈載計算機的存儲和計算速度條件，按照星云/星團、慣性平臺限制、地平規避、強光源規避的次序生成彈載星庫，利用天極轉換法實現地平規避，占用內存少，計算速度快。本發明星云/星團的規避計算在將恒星數據庫裝載到導彈上之前完成，減小了彈上計算量；彈上生成星庫時，按照慣性平臺限制、地平規避、強光源規避的次序生成彈載星庫，最大限度地降低了彈載計算機的計算量，降低了對計算機的存儲限制；利用天極轉換法實現地平規避，降低了已有算法的計算復雜度，且提高了計算精確度。

技術領域

本發明涉及制導控制技術領域，可應用于遠程彈道導彈、運載火箭的主動段星光/慣性復合制導，尤其是應用于復合制導中星光制導的彈載恒星星庫的生成。

背景技術

現有的遠程彈道導彈、運載火箭的主動段一般采用慣性制導技術，即通過加速度計、陀螺等慣性器件測量載體的視加速度、角速度等信息，經導航積分獲得載體的實時運行狀態，并傳遞給制導系統。制導系統計算得到制導指令，控制載體的運動狀態達到期望值。在慣性制導過程中，不可避免地存在初始定位定向誤差、初始對準誤差、慣性器件漂移誤差等誤差因素的影響，使慣性制導的精度降低，為此提出星光/慣性復合制導方法。

星光/慣性復合制導，是一種星光制導和慣性制導相結合的復合制導方式，更準確地說，是在純慣性制導的基礎上輔以星光制導。它利用在彈上測量恒星所獲得的準確的慣性空間方位基準，來估計慣性導航平臺(物理平臺或數學平臺)與發射慣性坐標系之間的失準角，并根據失準角估計值來修正慣性導航誤差造成的落點偏差，以達到綜合利用慣性導航信息和星光信息來提高導彈制導精度的目的。星光/慣性復合制導需要在飛行過程中通過星敏感器測量導航星的方位，而導航星是在射前從彈載恒星星庫中選定的。考慮到星敏感器測量的限制，生成彈載星庫時需要考慮慣性平臺框架角限制，星云/星團規避，地平規避，太陽、月球、大行星等強光源的規避；同時還要考慮彈載計算機的存儲和運算性能限制，要求生成彈載恒星星庫占用的存儲量盡可能小，運算量盡可能低。

參考文獻：

[1]陳克俊，劉魯華，孟云鶴編著.遠程火箭飛行動力學與制導[M].北京：國防工業出版社，2014.

[2]王宏力,陸敬輝，崔祥祥著.大視場星敏感器星光制導技術及應用[M].北京：國防工業出版社，2015.

[3]劉朝山，劉光斌，王新國，李愛華編著.彈載星敏感器原理及系統應用[M].北京：國防工業出版社，2010.

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法，考慮星云/星團遮擋、慣性平臺框架角限制、地球遮擋和強光源規避問題，占用內存少，計算速度快。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法，包括以下步驟：

1)獲取原始的恒星數據庫，所述恒星數據庫內包括恒星的編號ID、視星等M_V、赤經α₀、赤緯δ₀、赤經自行dα/dt、赤緯自行dδ/dt，所述恒星數據庫的技術文檔包括恒星數據庫所采用的基準歷元MJD₀、基準慣性坐標系ICRS、以及ICRS與J2000.0地心協議慣性坐標系的轉換關系矩陣獲取原始的星云/星團數據庫，其中包括星云/星團亮度，以及星云/星團在J2000.0坐標系中的赤經α_N、赤緯δ_N信息；