[发明专利]一种主动雷达导引头视线角零位误差估计方法及装置

说明书

本发明提供一种主动雷达导引头视线角零位误差估计方法及装置，该方法包括：根据捷联惯导中惯性测量单元实时采集的信号进行惯性导航计算，获得捷联惯导中导弹的飞行轨迹信息；每隔预设时间为一采样点，采集主动雷达导引头对目标点的搜索、截获和跟踪过程中的波束信号，并实时计算导弹相对于目标点的第一弹目视线角；在每一采样点采集惯性测量单元中陀螺和加速度计的输出数据，并依据捷联惯导原理计算导弹相对于目标点的第二弹目视线角；建立状态方程，状态方程中状态变量包括视线角零位误差；基于第二弹目视线角的观测值作为观测量，利用第一弹目视线角建立观测方程；基于状态方程和观测方程，按照卡尔曼滤波方法对视线角零位误差进行估计。

技术领域

本发明涉及惯导技术领域，尤其涉及一种主动雷达导引头视线角零位误差估计方法及装置。

背景技术

主动雷达导引头(Active Radar Seeker，ARS)常用于跟踪目标，还可以提供精度比较稳定的弹目视线角、弹目相对距离和相对速度信息，这些信息具有辅助惯导的潜力，而且雷达向下对地面发射波束，自主性好、不容易受到干扰，具有很好的组合应用前景。ARS可用于单模制导、复合制导等。在导弹制导时，将捷联惯导与ARS组成组合导航系统，能提升ARS的性能和捷联惯导的精度，从而降低有关元器件的技术指标并减少系统成本。

在实际末制导过程中，导弹动态环境复杂。当弹载雷达受到速度拖引干扰时，速度通道测量值就不再可信，通常只采用ARS提供的弹目视线角，并且测量信息中含有较大的噪声，这给高精度制导带来困难。因此，现有技术在飞行过程中利用主动雷达导引头实时辅助提升惯导系统导航精度，没有关注导引头测量误差估计情况，没有实现ARS测量误差的实时标定补偿，从而使得制导精度较低。

发明内容

本发明实施例提供一种主动雷达导引头视线角零位误差估计方法及装置，以解决主动雷达导引头视线角零位误差导致，制导的精度较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种主动雷达导引头视线角零位误差估计方法，包括：

根据捷联惯导中惯性测量单元实时采集的信号进行惯性导航计算，获得所述捷联惯导中导弹的飞行轨迹信息，所述飞行轨迹信息用于完成主动雷达导引头对目标点的搜索、截获和跟踪；

每隔预设时间为一采样点，采集所述主动雷达导引头对所述目标点的搜索、截获和跟踪过程中的波束信号，并实时计算第一数据，所述第一数据包括所述导弹相对于所述目标点的第一弹目视线角；

在每一所述采样点采集所述惯性测量单元中陀螺和加速度计的输出数据，并依据捷联惯导原理计算第二数据，所述第二数据包括每一所述采样点所述导弹相对于所述目标点的第二弹目视线角；

建立状态方程，所述状态方程中状态变量包括视线角零位误差；基于所述第二弹目视线角的观测值作为观测量，利用第一弹目视线角建立观测方程；

基于所述状态方程和所述观测方程，按照卡尔曼滤波方法对所述视线角零位误差进行估计。

可选的，所述状态变量还包括：目标东北天坐标系导弹与目标点的相对距离矢量、导弹东北天坐标系中导弹的速度矢量和加速度计测量误差。

可选的，所述观测方程为：

Z(t)＝h(X(t))+V(t)；

其中，Z(t)是导引头输出误差视线角；V(t)表示系统量测噪声；h(X(t))＝[A+δA E+δE]^T，A为所述第二弹目视线角中的方位角，E为所述第二弹目视线角中的高低角，δA为所述视线角零位误差中方位角零位误差，δE为所述视线角零位误差中高低角零位误差。

第二方面，本发明实施例还提供了一种主动雷达导引头视线角零位误差估计装置，包括：