[发明专利]用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法

说明书

本发明公开了一种用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法，充分考虑弹载计算机的存储和计算速度条件，按照星云/星团、惯性平台限制、地平规避、强光源规避的次序生成弹载星库，利用天极转换法实现地平规避，占用内存少，计算速度快。本发明星云/星团的规避计算在将恒星数据库装载到导弹上之前完成，减小了弹上计算量；弹上生成星库时，按照惯性平台限制、地平规避、强光源规避的次序生成弹载星库，最大限度地降低了弹载计算机的计算量，降低了对计算机的存储限制；利用天极转换法实现地平规避，降低了已有算法的计算复杂度，且提高了计算精确度。

技术领域

本发明涉及制导控制技术领域，可应用于远程弹道导弹、运载火箭的主动段星光/惯性复合制导，尤其是应用于复合制导中星光制导的弹载恒星星库的生成。

背景技术

现有的远程弹道导弹、运载火箭的主动段一般采用惯性制导技术，即通过加速度计、陀螺等惯性器件测量载体的视加速度、角速度等信息，经导航积分获得载体的实时运行状态，并传递给制导系统。制导系统计算得到制导指令，控制载体的运动状态达到期望值。在惯性制导过程中，不可避免地存在初始定位定向误差、初始对准误差、惯性器件漂移误差等误差因素的影响，使惯性制导的精度降低，为此提出星光/惯性复合制导方法。

星光/惯性复合制导，是一种星光制导和惯性制导相结合的复合制导方式，更准确地说，是在纯惯性制导的基础上辅以星光制导。它利用在弹上测量恒星所获得的准确的惯性空间方位基准，来估计惯性导航平台(物理平台或数学平台)与发射惯性坐标系之间的失准角，并根据失准角估计值来修正惯性导航误差造成的落点偏差，以达到综合利用惯性导航信息和星光信息来提高导弹制导精度的目的。星光/惯性复合制导需要在飞行过程中通过星敏感器测量导航星的方位，而导航星是在射前从弹载恒星星库中选定的。考虑到星敏感器测量的限制，生成弹载星库时需要考虑惯性平台框架角限制，星云/星团规避，地平规避，太阳、月球、大行星等强光源的规避；同时还要考虑弹载计算机的存储和运算性能限制，要求生成弹载恒星星库占用的存储量尽可能小，运算量尽可能低。

参考文献：

[1]陈克俊，刘鲁华，孟云鹤编著.远程火箭飞行动力学与制导[M].北京：国防工业出版社，2014.

[2]王宏力,陆敬辉，崔祥祥著.大视场星敏感器星光制导技术及应用[M].北京：国防工业出版社，2015.

[3]刘朝山，刘光斌，王新国，李爱华编著.弹载星敏感器原理及系统应用[M].北京：国防工业出版社，2010.

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法，考虑星云/星团遮挡、惯性平台框架角限制、地球遮挡和强光源规避问题，占用内存少，计算速度快。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法，包括以下步骤：

1)获取原始的恒星数据库，所述恒星数据库内包括恒星的编号ID、视星等M_V、赤经α₀、赤纬δ₀、赤经自行dα/dt、赤纬自行dδ/dt，所述恒星数据库的技术文档包括恒星数据库所采用的基准历元MJD₀、基准惯性坐标系ICRS、以及ICRS与J2000.0地心协议惯性坐标系的转换关系矩阵获取原始的星云/星团数据库，其中包括星云/星团亮度，以及星云/星团在J2000.0坐标系中的赤经α_N、赤纬δ_N信息；