[发明专利]基于导引头多传感器的旋转导弹弹体姿态信息提取方法

摘要

本发明涉及一种基于导引头多传感器的旋转导弹弹体姿态信息提取方法，包含：S1、根据内框码盘、外框码盘和消旋陀螺的输出信息，构造光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵；S2、根据内框陀螺、外框陀螺和稳定陀螺的输出信息，以及S1中的转换矩阵，计算光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息；S3、根据内框码盘、外框码盘和消旋陀螺的输出信息，以及S1中的转换矩阵，计算准弹体坐标系相对光轴坐标系的角速度信息；S4、根据S2和S3，计算准弹体坐标系相对于惯性坐标系的角速度信息。本发明在不增加传感器的情况下，利用导引头和消旋平台上的传感器信息，通过信息复用算法得到弹体姿态信息，实现制导控制，有效提升弹体阻尼及导弹动态性能。

主权项

1.一种基于导引头多传感器的旋转导弹弹体姿态信息提取方法，其特征在于，包含以下步骤：/nS1、根据内框码盘、外框码盘和消旋陀螺的输出信息，构造光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵；/n光轴坐标系通过三次旋转可与准弹体坐标系完全重合，三次旋转的角度由导引头上的内框码盘、外框码盘和消旋平台上的消旋陀螺的输出信息获得，通过这三个旋转的角度来构造光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵：/n /n其中，L(-γ,-λ_y,-λ_z)为光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵；γ为消旋平台与导弹弹体纵轴之间的角度，通过消旋陀螺积分输出；λ_y为外框架转角，通过外框码盘直接输出；λ_z为内框架转角，通过内框码盘直接输出；/nS2、根据内框陀螺、外框陀螺和稳定陀螺的输出信息，以及光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵，计算光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息；/n导引头上的内框陀螺、外框陀螺和稳定陀螺分别测量得到光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在光轴坐标系下的表示，并且结合S1中得到的光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵，计算光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在准弹体坐标系下的表示：/n /n其中，为光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在准弹体坐标系下的表示；ω_xg为稳定陀螺输出的光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在光轴坐标系下的表示；ω_yg为外框陀螺输出的光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在光轴坐标系下的表示；ω_zg为内框陀螺输出的光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息在光轴坐标系下的表示；/nS3、根据内框码盘、外框码盘和消旋陀螺的输出信息，以及光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵，计算准弹体坐标系相对光轴坐标系的角速度信息；/n根据内框码盘、外框码盘和消旋陀螺的输出信息，并且结合S1中得到的光轴坐标系到准弹体坐标系的转换矩阵，计算准弹体坐标系相对光轴坐标系的角速度信息：/n /n其中，为准弹体坐标系相对光轴坐标系的角速度信息；通过消旋陀螺直接输出；通过外框码盘微分输出；通过内框码盘微分输出；/nS4、根据S2和S3，计算准弹体坐标系相对于惯性坐标系的角速度信息；/n根据S2中得到的光轴坐标系相对惯性坐标系的角速度信息，以及S3中得到的准弹体坐标系相对光轴坐标系的角速度信息，计算准弹体坐标系相对于惯性坐标系的角速度信息在准弹体坐标系下的表示：/n /n其中，为准弹体坐标系相对于惯性坐标系的角速度信息。/n