[发明专利]一种制导炮弹用高动态姿态测量方法

权利要求书

1.一种制导炮弹用高动态姿态测量方法，其特征在于，在炮弹上安装由三个高过载角速率陀螺构成的IMU和一个三轴磁阻传感器；炮弹出炮口后，以三轴磁阻传感器输出信号频率的平均值作为磁阻传感器测量得到的炮弹滚转角速率，并作为当前的炮弹滚转角速率输出；当磁阻传感器测量得到的炮弹滚转角速率小于或等于10转/秒时，以IMU测量得到的炮弹滚转角速率为基础，采用磁阻传感器得到的滚转角速率对IMU获得的滚转角速率进行校正，并以校正后的滚转角速率作为当前的炮弹滚转角速率输出；

利用当前的炮弹滚转角速率、IMU测量得到的炮弹俯仰角速率和炮弹偏航角速率，结合捷联惯导姿态算法，解算出当前的炮弹姿态角信息，从而得到当前的炮弹姿态。

2.如权利要求1所述的制导炮弹用高动态姿态测量方法，其特征在于，采用如下方法获得磁阻传感器测量得到的炮弹滚转角速率：

定义一个长度为(2l+1)的时间测量窗口(t_m-l…t_m…t_m+l)，其中间时刻为t_m，m和l都是正整数且m≥l≥1；将该时间测量窗口内三轴磁阻传感器x轴方向的敏感轴x_Mb的输出信号的采样点乘以长度为(2l+1)的汉宁窗函数，得到利用线性调频Z变换提取的频率，该频率即为t_m时刻三轴磁阻传感器x轴方向的频率f_x；同样的，得到t_m时刻磁阻传感器y、z轴方向的频率f_y、f_z；则磁阻传感器测量得到的炮弹滚转角速率f_Magm＝(f_x+f_y+f_z)/3。

3.如权利要求2所述的制导炮弹用高动态姿态测量方法，其特征在于，线性调频Z变换时，频率上限值f_max和下限值f_min分别为：f_max＝r_max+0.5Hz，f_min＝r_min-0.5Hz；r_max和r_min分别为根据实际的制导炮弹结构、射击诸元和装药情况等预先计算出的制导炮弹在飞行过程中可能达到的最大滚转角速率和最小滚转角速率。