[发明专利]姿态角速率估算系统及应用其的弹药

权利要求书

1.一种姿态角速率估算系统，其特征在于，该系统包括制导模块(01)、加速度计模块(02)和计算模块(03)，

其中，所述制导模块(01)包括舵机，其用于获得舵偏角，并将所述舵偏角信号传递至计算模块(03)，

所述加速度计模块(02)包括加速度计，其用于测量过载，并将测量到的过载信号传递至计算模块(03)，

所述计算模块(03)用于接收舵偏角信号和过载信号，并根据所述舵偏角信号和过载信号获得姿态角速率估算值；

计算模块(03)根据下式(1)获得姿态角速率估算值，

其中，代表姿态角速率估算值，代表姿态角速率估算值的导数，a_y代表过载，δ_z代表舵偏角，G代表反馈矩阵，

C＝[Vb_α-ca_α-ca_ω]，

b_α代表法向力系数，a_α代表静稳定力矩系数，a_ω代表阻尼系数，b_δ代表舵升力系数，a_δ代表舵效率力矩系数，V代表弹药速度，c代表加速度计模块(02)与弹药质心之间的距离。

2.根据权利要求1所述姿态角速率估算系统，其特征在于，反馈矩阵G通过该系统的极点配置获得。

3.根据权利要求2所述姿态角速率估算系统，其特征在于，反馈矩阵G通过下式(2)-(4)获得，

C＝[Vb_α-ca_α-ca_ω]，

其中，α代表攻角，代表α的一阶导数，代表姿态角速率真实值，代表的一阶导数，代表该系统的状态变量，代表攻角估算值，代表攻角估算值的导数。

4.根据权利要求1所述姿态角速率估算系统，其特征在于，该系统还包括加速度计噪声处理模块，所述加速度计噪声处理模块用于处理加速度计引起的噪声。

5.一种姿态角速率估算方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1)：通过制导模块(01)获得舵偏角，通过加速度计模块(02)测量过载；

步骤2)：通过舵偏角信号δ_z、攻角α、过载信号a_y、姿态角速率真实值和其它各项气动力系数，获得反馈矩阵G；

步骤3)：通过所述反馈矩阵G、舵偏角和过载获得姿态角速率估算值

其中，所述其它各项气动力系数包括法向力系数b_α，静稳定力矩系数a_α，阻尼系数a_ω，舵升力系数b_δ，舵效率力矩系数a_δ，弹药速度V，加速度计模块(02)与弹药质心之间的距离c；

所述姿态角速率估算值通过式(1)获得，

其中，代表姿态角速率估算值，代表姿态角速率估算值的导数，a_y代表过载，δ_z代表舵偏角，G代表反馈矩阵，

反馈矩阵G通过下式(2)-(4)获得，

C＝[Vb_α-ca_α-ca_ω]，

其中，α代表攻角，代表α的一阶导数，代表姿态角速率真实值，代表的一阶导数，代表该系统的状态变量，代表攻角估算值，代表攻角估算值的导数。

6.一种制导弹药，其特征在于，该弹药中设置有如权利要求1-4中任一所述的姿态角速率估算系统。

7.一种制导弹药，其特征在于，该弹药中设置有如权利要求1-4中任一所述的姿态角速率估算系统，该制导弹药上还设置有角速率陀螺。

8.根据权利要求7所述的制导弹药，其特征在于，该制导弹药上还设置有测量装置，

其中，所述测量装置用于获得角速率陀螺输出的导弹姿态角速率，并且判断所述姿态角速率是否可用，当测量装置判断所述姿态角速率不可用时，启用所述姿态角速率估算系统替代角速率陀螺工作。

9.根据权利要求8所述的制导弹药，其特征在于，所述姿态角速率不可用的情况包括：姿态角速率为零；姿态角速率为常值；姿态角速率的变化超过正常范围。