[发明专利]基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法。使用本发明能够有效补偿制导炮弹的圆锥误差。本发明根据制导炮弹的高动态特点，将实际的制导炮弹运动环境简化为规则进动和一般线性角速率机动并存的环境，并以此为基础设计了基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿算法，完成对旋转矢量不可交换性误差的补偿，不仅能够有效提高制导炮弹姿态解算精度，而且充分考虑了高动态环境，为制导炮弹的制导与控制研究打下良好基础。

主权项

1.一种基于陀螺信号重构的制导炮弹直接圆锥误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在炮弹上安装惯性姿态测量组件以及一个单轴磁阻传感器；其中，磁阻传感器用于测量炮弹的滚转角速率；惯性姿态测量组件由3个单轴陀螺组成，其敏感轴分别沿着弹体坐标系的xb轴、zb轴和yb轴的正向；步骤2，陀螺信号由规则进动角速率分量和一般线性角速率机动角速率分量组成；利用峰值检测法获得yb轴陀螺信号的谷值点和峰值点，相邻谷值点和峰值点之间的中点的连线即为yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量；获得yb轴陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量的表达式参数n1、n2；yb轴上陀螺信号减去yb轴陀螺信号的一般线性角速率机动角速率分量即得到yb轴陀螺信号规则进动角速率分量；求取yb轴陀螺信号规则进动角速率分量的角频率和幅值；步骤3，利用步骤2得到的y_b轴陀螺信号规则进动角速率分量的角频率减去由磁阻传感器测量获得的滚转角速率得到炮弹的进动角速率利用y_b轴陀螺信号规则进动角速率分量的幅值获得规则进动角速率分量的半锥角步骤4，利用由磁阻传感器测量获得的滚转角速率步骤3获得的炮弹的进动角速率和半锥角对z_b轴陀螺信号的规则进动角速率分量进行重构；利用z_b轴陀螺信号减去重构的z_b轴陀螺信号的规则进动角速率分量，得到重构的z_b轴陀螺信号的一般线性角速率机动角速率分量，得到陀螺信号一般线性角速率机动角速率分量的表达式参数n₃；步骤5，根据下式计算炮弹的圆锥误差补偿项其中，其中，T为圆锥误差补偿的时间间隔；A1、A2、A3为一般线性角速率机构的圆锥误差补偿算法系数。