[發明專利]一種主動攻擊水雷慣導與磁羅盤誤差角補償方法

有效

• 申請號: 202011561823.3
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112815963B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 舒旭光;陳杰;楊光;徐良波;熊童滿;王維
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團有限公司第七一0研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微

本發明所述的水雷慣導與磁羅盤誤差角標定及補償方法，根據兩個空間坐標系之間狀態余弦矩陣的唯一性原理，將第一種狀態下測量后的計算結果用于第二種狀態下的測量結果計算，使保持水雷Y軸向上與Z軸向上兩種狀態之間沒有了繞X軸旋轉90度的限制條件，簡化了對標定設備和操作的要求，易于實現；針對每條水雷得到的標定結果寫入彈道控制計算機中，通過補償實現目標探測系統與彈道控制系統的方位和姿態基準的同一化，有效消除設備安裝帶來的系統誤差，保證主動攻擊水雷對目標實施制導攻擊的精度，已經得到某型號方案階段湖上和海上試驗的驗證。

技術領域

本發明屬于水雷彈道控制技術領域，具體涉及一種主動攻擊水雷慣導與磁羅盤誤差角補償方法。

背景技術

目前我國的主動攻擊水雷主要是系留平臺+戰斗載荷的大范圍火箭上浮錨雷，要對戰斗載荷的水下彈道施以控制，提高對目標的打擊精度，就必須在其制導回路中引入目標位置和速度等信息。目標信息來源于目標探測系統，其方位和姿態基準通過磁羅盤建立；彈道控制系統的方位和姿態基準通過慣導建立。只有將目標探測系統的方位和姿態基準與彈道控制系統的基準統一起來，才能在彈道控制系統中有效利用目標信息。

目標探測系統安裝于系留平臺的頭蓋內，彈道控制系統安裝在戰斗載荷的幾何中心附近。由于這兩個系統安裝在不同的平臺上，因此，既不能采用光學儀器進行瞄準測量的方式得到兩者之間的安裝誤差角，也不能采用工藝控制和誤差傳遞計算的方式獲取兩者之間的安裝誤差角。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種主動攻擊水雷慣導與磁羅盤誤差角補償方法，簡化了對標定設備和操作的要求，易于實現；

一種水雷慣導與磁羅盤誤差角補償方法，在水雷雷體安裝磁羅盤的位置安裝可測量三軸加速度的工裝，并按照磁羅盤安裝基準進行安裝；定義水雷雷體的坐標系為OXYZ坐標系，工裝體坐標系為O₁X₁Y₁Z₁，慣導體坐標系為O₂X₂Y₂Z₂；

將水雷雷體的Y軸向上且X軸和Z軸位于水平面內；假設O₀X₀Y₀Z₀為方位未知的當地水平坐標系，O₁X₁Y₁Z₁系由O₀X₀Y₀Z₀系經過三次旋轉得來，三次旋轉的角度分別為航向角ψ₁、俯仰角θ₁、橫滾角由O₀X₀Y₀Z₀系至O₁X₁Y₁Z₁系轉換的方向余弦矩陣為：

雷體的Y軸向上并保持靜止時，有：

其中:表示工裝測得的目標加速度在O₁X₁Y₁Z₁坐標系各軸的重力加速度分量；A₀為當地水平坐標系各軸的重力加速度分量，A₀＝[0,g,0]，將[A₀],[A₁],代入(2)式得：

最后得到工裝表征的俯仰、橫滾兩個姿態角：

同理，得到慣導表征的俯仰、橫滾兩個姿態角θ₂、