[發明專利]一種全姿態四軸轉臺框架角指令解算方法

有效

• 申請號: 202010697584.8
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111914411B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陳松林;李宏祿;邢寶祥;楊寶慶
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工大航博科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G06F111/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

1.一種全姿態四軸轉臺框架角指令解算方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一：根據四軸轉臺的結構及模擬飛行器姿態變化的原理，建立基于雙歐拉法的四軸轉臺框架角與全空間飛行器姿態角的運動學模型，所述運動學模型包括角位置運動學模型及角速度運動學模型；

步驟二：輸入仿真初始時刻的飛行器姿態γ(0)為仿真初始時刻的滾轉角，為仿真初始時刻的偏航角，θ(0)為仿真初始時刻的俯仰角，測量四軸轉臺各框架角的初始位置Φ₀＝[φ₁₀,φ₂₀,φ₃₀,φ₄₀]^T，根據建立的四軸轉臺框架角與飛行器姿態角的角位置運動學關系，對仿真初始時刻的各框架角位置進行初始化，得到Φ(0)＝[φ₁(0),φ₂(0),φ₃(0),φ₄(0)]^T；

步驟三：設計基于約束最優化理論的轉臺運動學反解算法，選取最優化問題中的優化變量即各框架角位置Φ＝[φ₁,φ₂,φ₃,φ₄]^T、約束條件h(Φ)＝[h₁(Φ),…,h_m(Φ)]^T、m表示約束條件的個數，目標函數f(Φ)以及優化算法；

步驟四：輸入當前時刻即第n時刻待模擬的飛行器姿態前一時刻即第n-1時刻的飛行器姿態仿真解及前一時刻四軸轉臺的各框架角位置Φ(n-1)＝[φ₁(n-1),φ₂(n-1),φ₃(n-1),φ₄(n-1)]^T，根據運動學反解算法，計算得到當前時刻四軸轉臺各框架角位置指令Φ(n)＝[φ₁(n),φ₂(n),φ₃(n),φ₄(n)]^T；

步驟五：設計四軸轉臺的運動學正解算法，根據當前時刻各框架角位置指令Φ(n)＝[φ₁(n),φ₂(n),φ₃(n),φ₄(n)]^T，解算得到飛行器當前時刻的姿態仿真解并將輸入到下一時刻的運動學反解計算中；

步驟六：往復迭代進行上述步驟三至步驟五，解算得到框架角位置的全部指令。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述四軸轉臺為立式四軸轉臺。