[發明專利]一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計方法及裝置

有效

• 申請號: 201811005585.0
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109085554B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 張春熹;王心;盧鑫;冉龍俊;楊艷強
• 申請（專利權）人: 衡陽市衡山科學城科技創新研究院有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 深圳市華勤知識產權代理事務所(普通合伙) 44426
• 代理人: 隆毅

本發明提供一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計方法及裝置，該方法包括：根據捷聯慣導中慣性測量單元實時采集的信號進行慣性導航計算，獲得捷聯慣導中導彈的飛行軌跡信息；每隔預設時間為一采樣點，采集主動雷達導引頭對目標點的搜索、截獲和跟蹤過程中的波束信號，并實時計算導彈相對于目標點的第一彈目視線角；在每一采樣點采集慣性測量單元中陀螺和加速度計的輸出數據，并依據捷聯慣導原理計算導彈相對于目標點的第二彈目視線角；建立狀態方程，狀態方程中狀態變量包括視線角零位誤差；基于第二彈目視線角的觀測值作為觀測量，利用第一彈目視線角建立觀測方程；基于狀態方程和觀測方程，按照卡爾曼濾波方法對視線角零位誤差進行估計。

技術領域

本發明涉及慣導技術領域，尤其涉及一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計方法及裝置。

背景技術

主動雷達導引頭(Active Radar Seeker，ARS)常用于跟蹤目標，還可以提供精度比較穩定的彈目視線角、彈目相對距離和相對速度信息，這些信息具有輔助慣導的潛力，而且雷達向下對地面發射波束，自主性好、不容易受到干擾，具有很好的組合應用前景。ARS可用于單模制導、復合制導等。在導彈制導時，將捷聯慣導與ARS組成組合導航系統，能提升ARS的性能和捷聯慣導的精度，從而降低有關元器件的技術指標并減少系統成本。

在實際末制導過程中，導彈動態環境復雜。當彈載雷達受到速度拖引干擾時，速度通道測量值就不再可信，通常只采用ARS提供的彈目視線角，并且測量信息中含有較大的噪聲，這給高精度制導帶來困難。因此，現有技術在飛行過程中利用主動雷達導引頭實時輔助提升慣導系統導航精度，沒有關注導引頭測量誤差估計情況，沒有實現ARS測量誤差的實時標定補償，從而使得制導精度較低。

發明內容

本發明實施例提供一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計方法及裝置，以解決主動雷達導引頭視線角零位誤差導致，制導的精度較低的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計方法，包括：

根據捷聯慣導中慣性測量單元實時采集的信號進行慣性導航計算，獲得所述捷聯慣導中導彈的飛行軌跡信息，所述飛行軌跡信息用于完成主動雷達導引頭對目標點的搜索、截獲和跟蹤；

每隔預設時間為一采樣點，采集所述主動雷達導引頭對所述目標點的搜索、截獲和跟蹤過程中的波束信號，并實時計算第一數據，所述第一數據包括所述導彈相對于所述目標點的第一彈目視線角；

在每一所述采樣點采集所述慣性測量單元中陀螺和加速度計的輸出數據，并依據捷聯慣導原理計算第二數據，所述第二數據包括每一所述采樣點所述導彈相對于所述目標點的第二彈目視線角；

建立狀態方程，所述狀態方程中狀態變量包括視線角零位誤差；基于所述第二彈目視線角的觀測值作為觀測量，利用第一彈目視線角建立觀測方程；

基于所述狀態方程和所述觀測方程，按照卡爾曼濾波方法對所述視線角零位誤差進行估計。

可選的，所述狀態變量還包括：目標東北天坐標系導彈與目標點的相對距離矢量、導彈東北天坐標系中導彈的速度矢量和加速度計測量誤差。

可選的，所述觀測方程為：

Z(t)＝h(X(t))+V(t)；

其中，Z(t)是導引頭輸出誤差視線角；V(t)表示系統量測噪聲；h(X(t))＝[A+δA E+δE]^T，A為所述第二彈目視線角中的方位角，E為所述第二彈目視線角中的高低角，δA為所述視線角零位誤差中方位角零位誤差，δE為所述視線角零位誤差中高低角零位誤差。

第二方面，本發明實施例還提供了一種主動雷達導引頭視線角零位誤差估計裝置，包括：