[發明專利]一種測量導彈相對姿態角的偏置跟隨激光測量系統

有效

• 申請號: 201810089474.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108387151B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 于劍橋;亓國棟;陳方正
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F42B35/02
• 分類號: F42B35/02;F42B15/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;仇蕾安

本發明公開了一種測量導彈相對姿態角的偏置跟隨激光測量系統，包括伺服電機、偏置安裝軸、激光接收器、光電碼盤、控制計算機、聯軸器和滾轉陀螺儀；伺服電機與導彈固定連接，光電碼盤用于測量伺服電機的電機軸相對彈體旋轉的角度β；聯軸器用于連接伺服電機的電機軸和偏置安裝軸，伺服電機的電機軸和偏置安裝軸之間有一偏置角r，偏置安裝軸的一端固定連接激光接收器；激光接收器用于測量激光接收器中心線相對激光束的入射角p₂和方位角q₂；滾轉陀螺儀用于測量導彈滾轉運動姿態角γ；控制計算機利通過導彈相對激光波束姿態角度的算法得到導彈相對激光波束俯仰方向的姿態角θ和偏航方向的姿態角φ。

技術領域

本發明涉及駕束制導的技術領域，具體涉及一種測量導彈相對姿態角的偏置跟隨激光測量系統。

背景技術

現代戰爭的主要特點是快速、全天候作戰和遠距離攻擊目標命中率高，以達到遠離本土而能打贏任何一場局部戰爭的目的。由于激光具有單色性好、方向性好、相干性及高亮度的特點，激光制導技術在戰爭中愈來愈重要。激光制導技術是繼電視、雷達、紅外制導之后又一類制導方式。激光制導武器具有制導精度高，抗干擾能力強，結構簡單，體積小，成本低廉等優點，再加上激光器技術的迅速發展和國防的需要，各類激光制導武器得到迅速的發展，成為當今各國競相研制和裝備的武器。

激光駕束制導是激光制導的一種，激光駕束制導的工作過程為：作戰人員以最佳的角度發射導彈，使導彈進入經調制的激光波束中，進入波束的方向要盡可能與激光束軸線的方向一致，彈體在飛行過程中，彈體上的激光接收器接收到激光器直接照射的激光信號，從中處理出制導所需的誤差量，即彈體和軸線偏離的方向和大小。并將這個誤差量送入彈上的控制系統，由控制系統控制彈的飛行方向和姿態，始終保持彈與激光束的重合，并最終命中目標，故稱為激光駕束制導。然而現有的激光駕束制導系統只能測量出導彈相對激光束軸線的線偏差，這大大限制了導彈的控制性能，如果能夠測量出導彈與激光波束的相對姿態角，則可以對彈目交匯姿態、導彈飛行過程中姿態角運動等進行有效控制，大幅度提升駕術制導系統的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種測量導彈相對姿態角的偏置跟隨激光測量系統，能夠測量導彈相對激光波束姿態角。

為實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種測量導彈相對姿態角的偏置跟隨激光測量系統，包括伺服電機、偏置安裝軸、激光接收器、光電碼盤、控制計算機、聯軸器和滾轉陀螺儀；

伺服電機與導彈固定連接，且伺服電機的電機軸與導彈的彈軸重合；

光電碼盤用于測量伺服電機的電機軸相對彈體旋轉的角度β；

聯軸器用于連接伺服電機的電機軸和偏置安裝軸，伺服電機的電機軸和偏置安裝軸之間有一偏置角r，所述偏置角r應保證導彈的彈軸在任何情況下都處于激光接收器的探測視場范圍內；

偏置安裝軸的一端固定連接激光接收器；

激光接收器用于測量激光接收器中心線相對激光束的入射角p₂和方位角q₂；

滾轉陀螺儀用于測量導彈滾轉運動姿態角γ；

控制計算機利用電機軸相對彈體旋轉的角度β、偏置角r、激光接收器相對激光束的入射角p₂和方位角q₂以及導彈滾轉運動姿態角γ通過導彈相對激光波束姿態角度的算法得到導彈相對激光波束俯仰方向的姿態角θ和偏航方向的姿態角φ。

進一步地，所述導彈相對激光波束姿態角度算法為：

式中，