[發明專利]一種圖像尋的制導導彈地面發射方法

有效

• 申請號: 202011196625.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112461059B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 舒勝;王德爽;岑夢希;孟堯;彭勃
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: F42B15/01
• 分類號: F42B15/01;F41F7/00;G06F30/20;G06F17/16;H04N7/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

1.一種圖像尋的制導導彈地面發射方法，其特征在于，具體步驟如下：

S1、以旋翼無人機為圖像采集源，飛行至彈道飛行最高點附近采集目標照片圖像，將旋翼無人機當前姿態角、機目視線角以及高度信息與照片圖像通過鏈路下傳至地面發射站，發射站下載信息至導彈飛控機中作為目標識辨模板，完成模板制備與裝訂；

S2、導彈發射后導引頭框架處于電鎖零位狀態，通過制導回路爬升一定高度，達到模板采集點附近，通過高度積分回路以及姿態角積分回路使其高度及姿態角均修正至模板制作時刻旋翼無人機的狀態以減小圖像匹配誤差；

S3、通過實時更新的姿態信息計算實時框架預置角輸出給導引頭，導引頭二軸框架根據框架預置角指令將光軸指向目標區域，并進行搜索；

S4、導引頭將接收到的目標區域實時圖像與目標模板圖像進行匹配分析，如當前指向區域圖像中包括選定的目標攻擊點時，則輸出捕獲目標信息并轉入跟蹤狀態，在導彈向目標高速逼近的過程中，不斷實時處理目標場景圖像并輸出目標視線角速度信息，導彈通過視線角速度信息制導飛行并命中目標。

2.根據權利要求1所述的一種圖像尋的制導導彈地面發射方法，其特征在于，S1中，通過仿真得出當前發射條件下導彈彈道，采用小型旋翼無人機飛行至彈道飛行最高點采集目標照片圖像，通過鏈路下傳圖像以及當前高度、姿態角、機目視線角信息至地面發射站，發射站下載圖像至導彈導引頭中作為目標辨識模板，下載高度、姿態角、機目視線角至飛控機中作為積分回路初參，從而完成模板制備與裝訂。

3.根據權利要求1所述的一種圖像尋的制導導彈地面發射方法，其特征在于，具體采集流程為：

1.1彈道最高點與目標連線夾角不超過30°；

1.2目標框體為線條明顯的框架結構，用以增加圖像隨彈體姿態角旋轉校正后識別捕獲的概率；

1.3采集圖像時需保持機體穩定，機體滾轉角速率不超過5°/s；

1.4確定仿真彈道以及采集點的坐標。

4.根據權利要求1所述的一種圖像尋的制導導彈地面發射方法，其特征在于，S2中，添加高度積分回路及姿態角積分回路的自動駕駛儀回路模型方法為：

2.1低頻段設計：頻率特性符合穩態誤差值、低頻隔離度的要求；

2.2中頻段設計：頻段特性斜率應確保至少45°的相角裕量；

2.3穩定性設計：系統的相位穩定裕度γ為40°～70°，幅值穩定裕度h不小于6dB。

5.根據權利要求1所述的一種圖像尋的制導導彈地面發射方法，其特征在于，S3中，框架預置角為導航坐標系與光軸坐標系之間的旋轉角，通過導航坐標系-體坐標系-光軸坐標系三個坐標系旋轉得到；

導航坐標系采用北天東坐標系，坐標原點Oⁿ位于導彈起飛點；Oⁿxⁿ軸指向正北方向；Oⁿyⁿ軸指向天；Oⁿzⁿ軸按右手定則確定，既正東方向；

體坐標系是固連于彈體并隨其運動的一種動坐標系，其原點O^b位于彈體的質心；O^bx^b軸在彈體對稱平面內，平行于體軸向前；O^by^b軸在對稱平面內垂直于O^bx^b軸，指向天；O^bz^b垂直對稱平面指向右；

光軸坐標系是固連于彈體并隨其導引頭探測器運動的一種動坐標系，其原點O^c位于探測器與導引頭框架固連點；O^cx^c軸與探測器光軸位置重合，平行于探測器光軸向前；O^cy^c軸在彈體軸對稱平面內垂直于O^cx^c軸，指向天；O^cz^c垂直對稱平面指向右。