[發(fā)明專利]一種成像導(dǎo)引頭視線角零位誤差估計方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811005592.0
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN108917755B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張春熹;王心;冉龍俊;楊艷強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 衡陽市衡山科學(xué)城科技創(chuàng)新研究院有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 深圳市華勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44426
• 代理人: 隆毅

1.一種成像導(dǎo)引頭視線角零位誤差估計方法，其特征在于，包括：

在第N次進(jìn)行視線角零位誤差估計后，每隔第一預(yù)設(shè)時間為一采樣點，在每一所述采樣點采集軌跡發(fā)生器基于預(yù)設(shè)軌跡模擬慣性測量單元的輸出數(shù)據(jù)，并依據(jù)捷聯(lián)慣導(dǎo)原理計算每一所述采樣點導(dǎo)彈相對于目標(biāo)點的彈目視線角；

每隔第二預(yù)設(shè)時間采集成像導(dǎo)引頭基于紅外圖像目標(biāo)模擬器系統(tǒng)提供的一組目標(biāo)紅外圖像輸出的視線角數(shù)據(jù)，所述視線角數(shù)據(jù)為所述導(dǎo)彈按照所述預(yù)設(shè)軌跡飛行過程中導(dǎo)彈到所述目標(biāo)點的視線角數(shù)據(jù)；所述目標(biāo)紅外圖像用于反應(yīng)所述導(dǎo)彈在按照所述預(yù)設(shè)軌跡飛行過程中所述成像導(dǎo)引頭搜索、捕獲和跟蹤所述目標(biāo)點的過程；所述第二預(yù)設(shè)時間為第一預(yù)設(shè)時間的M倍，M為正整數(shù)；

建立狀態(tài)方程，所述狀態(tài)方程中狀態(tài)變量包括視線角零位誤差；基于所述彈目視線角的觀測值作為觀測量，利用所述視線角數(shù)據(jù)建立觀測方程；

基于所述狀態(tài)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(jìn)行第N+1次估計；

當(dāng)N+1等于L時，根據(jù)所述視線角零位誤差每一次的估計值計算所述視線角零位誤差的均方根估計，得到所述視線角零位誤差的統(tǒng)計估計值，L為大于3的整數(shù)，N為小于L的正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述狀態(tài)變量還包括：目標(biāo)東北天坐標(biāo)系中導(dǎo)彈與目標(biāo)點的相對距離矢量、導(dǎo)彈東北天坐標(biāo)系中導(dǎo)彈的速度矢量和加速度計測量誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測方程為：

Z(t)＝h(X(t))+V(t)；

其中，Z(t)是導(dǎo)引頭輸出誤差視線角；V(t)表示系統(tǒng)量測噪聲；h(X(t))＝[A+δA E+δE]^T，A為所述彈目視線角中的方位角，E為所述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。

4.一種成像導(dǎo)引頭視線角零位誤差估計裝置，其特征在于，包括：

計算模塊，用于在第N次進(jìn)行視線角零位誤差估計后，每隔第一預(yù)設(shè)時間為一采樣點，在每一所述采樣點采集軌跡發(fā)生器基于預(yù)設(shè)軌跡模擬慣性測量單元的輸出數(shù)據(jù)，并依據(jù)捷聯(lián)慣導(dǎo)原理計算每一所述采樣點導(dǎo)彈相對于目標(biāo)點的彈目視線角；

采集模塊，用于每隔第二預(yù)設(shè)時間采集成像導(dǎo)引頭基于紅外圖像目標(biāo)模擬器系統(tǒng)提供的一組目標(biāo)紅外圖像輸出的視線角數(shù)據(jù)，所述視線角數(shù)據(jù)為所述導(dǎo)彈按照所述預(yù)設(shè)軌跡飛行過程中導(dǎo)彈到目標(biāo)點的視線角數(shù)據(jù)；所述目標(biāo)紅外圖像用于反應(yīng)所述導(dǎo)彈在按照所述預(yù)設(shè)軌跡飛行過程中所述成像導(dǎo)引頭搜索、捕獲和跟蹤所述目標(biāo)點的過程；所述第二預(yù)設(shè)時間為第一預(yù)設(shè)時間的M倍，M為正整數(shù)；

方程建立模塊，用于建立狀態(tài)方程，所述狀態(tài)方程中狀態(tài)變量包括視線角零位誤差；基于所述彈目視線角的觀測值作為觀測量，利用所述視線角數(shù)據(jù)建立觀測方程；

估計模塊，用于基于所述狀態(tài)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(jìn)行第N+1次估計；

處理模塊，用于當(dāng)N+1等于L時，根據(jù)所述視線角零位誤差每一次的估計值計算所述視線角零位誤差的均方根估計，得到所述視線角零位誤差的統(tǒng)計估計值，L為大于3的整數(shù)，N為小于L的正整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述狀態(tài)變量還包括：目標(biāo)東北天坐標(biāo)系中導(dǎo)彈與目標(biāo)點的相對距離矢量、導(dǎo)彈東北天坐標(biāo)系中導(dǎo)彈的速度矢量和加速度計測量誤差。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述觀測方程為：

Z(t)＝h(X(t))+V(t)；

其中，Z(t)是導(dǎo)引頭輸出誤差視線角；V(t)表示系統(tǒng)量測噪聲；h(X(t))＝[A+δA E+δE]^T，A為所述彈目視線角中的方位角，E為所述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。