[發(fā)明專利]一種水下航行器高速彈道測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011608055.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112683106B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏中亞;王志剛;楊振宇;黃楠;王理
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)有限公司第七一0研究所
• 主分類號: F41A31/00
• 分類號: F41A31/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李微微

本發(fā)明公開了一種水下航行器高速彈道測試方法，采用水聲定位裝置結(jié)合高速彈道內(nèi)測裝置的測量方式，實現(xiàn)對大地坐標(biāo)系下的水下航行器高速彈道運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量；該測試方法利用水聲定位裝置對水下航行器高速彈道的初始點經(jīng)緯度坐標(biāo)進(jìn)行測量，利用高速彈道內(nèi)測裝置對高速彈道運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量，并采集彈道控制系統(tǒng)的各類狀態(tài)控制信號；試驗后通過數(shù)據(jù)回收處理軟件將水下航行器初始經(jīng)緯度坐標(biāo)位置和彈道運(yùn)動參數(shù)信息融合處理，可得到大地坐標(biāo)系下水下航行器高速彈道運(yùn)動參數(shù)，結(jié)合記錄的彈道控制系統(tǒng)的各類狀態(tài)控制信號，可計算出大地坐標(biāo)系下的彈道控制偏差，提高了水下航行器的高速彈道測量精度及可信度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下彈道測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下航行器高速彈道測試方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)在的水中兵器對目標(biāo)精確打擊方面的要求越來越高，對攻擊彈道的攻擊速度、控制精度有了更高的要求。隨之而來，彈道測試系統(tǒng)對水下高速彈道測量的精確性顯得尤為重要。水下高速航行體的運(yùn)動姿態(tài)及變化規(guī)律，是衡量其水動力特性和彈道特性的重要指標(biāo)。準(zhǔn)確測量水下航行體高速運(yùn)動軌跡及姿態(tài)信息，對控制系統(tǒng)方案設(shè)計及彈道特性研究具有重要的意義，直接影響著試驗驗證和考核的效果。

現(xiàn)有的水下彈道測試技術(shù)存在的主要問題是：采用相對彈體坐標(biāo)系進(jìn)行彈道軌跡及姿態(tài)信息解算，不能滿足全系統(tǒng)大地坐標(biāo)系的彈道測試及數(shù)據(jù)解算要求；采用的捷聯(lián)慣性測量裝置精度及采樣頻率，已不能滿足水下航行器高速彈道測量精度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種水下航行器高速彈道測試方法，可以提高水下航行器的高速彈道測量精度及可信度。

一種水下航行器高速彈道測試方法，包括如下步驟：

步驟1、水下航行器布放完成后，對水下航行器進(jìn)行定位，并計算初始經(jīng)緯度坐標(biāo)位置P1；

步驟2、水下航行器收到對準(zhǔn)指令后，開始對目標(biāo)進(jìn)行初始對準(zhǔn)，對準(zhǔn)完成后等待啟動測試指令，同時開始記錄彈道控制系統(tǒng)點火控制口線狀態(tài)；

步驟3、收到啟動測試指令后，開始彈道測試，測試設(shè)定時間t到后停止測試；

步驟4、水下航行器出水后，打撈回收后回收試驗數(shù)據(jù)；

步驟5、由水下航行器的初始坐標(biāo)位置P1及目標(biāo)的相對位置信息，計算大地坐標(biāo)系下目標(biāo)的坐標(biāo)位置P2；

步驟6、在記錄的彈道控制系統(tǒng)點火控制口線狀態(tài)數(shù)據(jù)中，確定起爆時刻t1；

步驟7、解算得到大地坐標(biāo)系下水下航行器的高速彈道軌跡、姿態(tài)、經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，得到起爆時刻t1時水下航行器的坐標(biāo)位置P3；

步驟8、計算目標(biāo)的坐標(biāo)位置P2與水下航行器在起爆時刻t1的坐標(biāo)位置P3的差值，得到大地坐標(biāo)系下高速彈道的彈道控制誤差。

較佳的，采用彈道內(nèi)測裝置進(jìn)行彈道測試，該彈道內(nèi)測裝置安裝在水下航行器內(nèi)。

較佳的，在彈道測試之前，對彈道控制系統(tǒng)與彈道內(nèi)測裝置進(jìn)行誤差標(biāo)定，消除兩者之間的安裝誤差。

較佳的，彈道內(nèi)測裝置包括水聲定位裝置，該水聲定位裝置對水下航行器進(jìn)行定位。

較佳的，水聲定位裝置包括換能器陣、水下聲信標(biāo)；通過水下聲信標(biāo)和換能器陣之間的水聲通信完成對水下航行器的定位，并解算其經(jīng)緯度坐標(biāo)值及深度。

較佳的，彈道內(nèi)測裝置包括捷聯(lián)慣性測量裝置，該捷聯(lián)慣性測量裝置對目標(biāo)進(jìn)行初始對準(zhǔn)。

較佳的，利用捷聯(lián)慣性測量裝置的數(shù)據(jù)，得到大地坐標(biāo)系下水下航行器的高速彈道軌跡、姿態(tài)、經(jīng)緯度坐標(biāo)信息。

本發(fā)明具有如下有益效果：