[发明专利]运载火箭多源多类测量数据速度基准高精度对齐方法

说明书

本发明属于航天发射领域与航天测控领域，公开了一种运载火箭多来源多类型测量数据速度基准修正方法。该方法包括：步骤一：弹体系位置差导致的导航系速度差；步骤二：导航系速度差转换成地心系速度差；步骤三：分不同的测量系统进行速度测量数据的修正；对于卫星导航测量系统，执行步骤四：基于地心系速度差对卫星导航速度测量数据进行修正；对于高精度测速雷达系统，执行步骤五至步骤七：步骤五：地心系速度差转换成测量系速度差；步骤六：测量系速度差转换成速率测元差；步骤七：基于速率测元差对高精度测速雷达系统的速率测元进行修正。本发明可以有效地解决运载火箭多源多类速度测量数据的高精度对齐问题。

技术领域

本发明属于航天发射领域与航天测控领域，涉及一种运载火箭多来源多类型速度测量数据的高精度修正方法。

背景技术

在航天发射测量数据中，与速度测元相关的测量数据有三大类：一是高精度测速雷达系统的测量数据；二是运载火箭通过箭上遥测系统下传的导航计算机解算的惯性导航弹道数据；三是运载火箭通过箭上遥测系统下传的卫星导航测量数据。

这三类运载火箭速度测量数据的差异是由这三类测量系统的测量位置的差异所导致的，其中，高精度测速雷达系统的测量位置为运载火箭上安装的高精度测速雷达应答机天线位置；惯性导航测量系统的测量位置为运载火箭惯性测量器件的测量位置；卫星导航测量系统的测量位置为运载火箭上安装的卫星导航信息接收天线位置。

速度差异的存在不仅直接影响三类测量数据的高精度融合，也不可避免地会影响利用惯性导航弹道数据、外弹道测量数据、卫星导航测量数据、运载火箭各系统各类型遥测数据综合分析运载火箭关键过程、关键动作的基本性能和飞行过程的综合性能。

目前，在航天发射任务中，对测量位置不一致所引起的速度测量数据的差异从来不作修正。因此，有必要研究一种运载火箭速度测量数据的对齐方法，对高精度测速雷达的速率测元数据和卫星导航的速度测量数据进行修正，使其与惯性导航弹道数据保持相同的速度基准，防止因为速度基准的差异导致融合处理过程不可控和融合处理结果不可用。

发明内容

本发明目的在于提供一种运载火箭多源多类速度测量数据的高精度对齐方法，利用卫星导航测量系统和高精度测速雷达系统与惯性导航测量系统在弹体坐标系中的测量位置偏差矢量，对卫星导航的速度测量数据和高精度测速雷达的速率测元数据进行修正。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种运载火箭多源多类测量数据速度基准高精度对齐方法，包括如下步骤：

步骤一：计算由弹体系位置差导致的导航系速度差；

步骤二：导航系速度差转换成地心系速度差；

步骤三：分不同的测量系统进行速度测量数据的修正；

对卫星导航测量系统进行速度测量数据的修正，执行步骤四：

对高精度测速雷达系统进行速度测量数据的修正，执行步骤五至步骤七：

步骤四：基于地心系速度差对卫星导航速度测量数据进行修正；

步骤五：地心系速度差转换成测量系速度差；

步骤六：测量系速度差转换成速率测元差；

步骤七：基于速率测元差对高精度测速雷达系统的速率测元进行修正。

进一步地，所述步骤一进一步包括：

步骤一：计算由弹体系位置差导致的导航系速度差；

根据相对运动关系，按照(1)式计算由弹体系位置差所导致的导航系速度差