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考虑刻度尺误差的捷联成像系统惯性视线重构方法

  • 王龙 1 ,
  • 王萧 1 ,
  • 李春文 2 ,
  • 焦迎杰 1 ,
  • 陶国辉 1
展开
  • 1 西安现代控制技术研究所,西安 710065
  • 2 清华大学自动化系,北京 100084

王龙(1988—),男,吉林通化人,工程师,研究方向:武器弹药总体设计。

收稿日期: 2021-08-04

  网络出版日期: 2025-02-21

The Inertial LOS Reconstruction Algorithm for Image Strap-down Seeker Considering Scale Factor Error

  • WANG Long 1 ,
  • WANG Xiao 1 ,
  • LI Chunwen 2 ,
  • JIAO Yingjie 1 ,
  • TAO Guohui 1
Expand
  • 1 Xi'an Modern Control Technologies Research Institute, Xi'an 710065, China
  • 2 Department of Automation, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received date: 2021-08-04

  Online published: 2025-02-21

摘要

图像捷联制导输出的弹体视线角信息因耦合有弹体姿态信息而无法直接用于比例导引系统,需要利用相应的解耦及滤波算法实现视线惯性视线重构。而惯性陀螺及导引头固有的刻度尺误差对惯性视线信息提取带来了大的挑战。文中详细分析了刻度尺误差对制导控制系统带来的影响,并提出一种基于无迹卡尔曼滤波算法(UKF)实现的捷联成像系统惯性视线重构算法,可在线快速解耦惯性视线角,提取惯性视线角速率,并辨识导引头刻度尺误差。仿真结果表明,该方法可有效滤除刻度尺误差对惯性制导信息的影响,平滑准确地估计惯性视线角速率,提高制导控制系统稳定性和命中精度。

本文引用格式

王龙 , 王萧 , 李春文 , 焦迎杰 , 陶国辉 . 考虑刻度尺误差的捷联成像系统惯性视线重构方法[J]. 弹箭与制导学报, 2022 , 42(1) : 86 -91 . DOI: 10.15892/j.cnki.djzdxb.2022.01.016

Abstract

As one of the most important development direction of low-cost precision guided weapons, image strap-down guidance research attracts a lot of attention. The LOS angular measured by strap-down seeker can be used in proportional guidance system only after decoupling and filtering. However, the inherence scale error of inertial gyro and seeker bring great challenge to the extraction of the inertial LOS information. In this paper, an LOS reconstruction method for strap-down seeker based on unscented Kalman filter (UKF) was proposed, which online decoupled the LOS information and identified the seeker scale factor error meanwhile. Simulation showed that the method can effectively filter the influence of scale error on the system and estimate the inertial Los rate smoothly and accurately. As a result, the stability of the control system was ensured and hit accuracy was improved.

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[1]
林喆, 姚郁, 章国江, 等. 捷联成像导引头视线角速率的提取问题研究[C]∥中国光学学会.2004年全国光电技术学术交流会论文集. 天津: 红外与激光工程编辑部, 2014:122-126.

[2]
王龙, 辛飞飞, 沈冠军, 等. 捷联导引头惯性制导信息提取机理综述[C]∥《轻兵器》杂志社.第七届轻武器防暴装备论坛论文集. 湖北: 轻兵器杂志社, 2019:160-169.

[3]
李璟璟, 伊国兴, 张迎春, 等. 基于粒子滤波的捷联成像导引头视线角速率估计[J]. 弹箭与制导学报, 2009, 29(2):91-94.

[4]
姚郁. 捷联成像制导系统的几个问题研究[C]∥中国宇航学会.2005年全国光电技术学术交流会暨第十七届全国红外科学技术交流会论文集. 天津: 红外与激光工程编辑部, 2005:111-118.

[5]
林喆, 姚郁, 富小薇, 等. 捷联成像寻的器视线重构[J]. 光电工程, 2006, 33(3):40-43.

[6]
薛舜, 周军, 葛致磊, 等. 捷联导引头目标视线角速率重构方法研究[J]. 计算机仿真, 2009, 26(3):82-86.

[7]
林喆, 姚郁, 遆晓光, 等. 捷联成像导引头相关跟踪算法研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(5):572-579.

[8]
林喆, 姚郁, 马克茂, 等. 捷联成像寻的器ACDKF惯性视线重构[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(3):401-405.

[9]
赵超. 捷联末制导系统的控制与滤波模型研究[J]. 电光与控制, 2009, 16(8):44-47.

[10]
WOO H K, JANG G L, CHAN G P. Stability Analysis of Strapdown Seeker Scale Factor Error and LOS Rate[C]∥AIAA. Proceedings of the AIAA CN&C Conference Reston: AIAA, 2007: 115-122.

[11]
宗睿, 林德福, 刘泰然, 等. 采用UKF的光学捷联导引头刻度尺误差补偿方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11):3578-3584.

[12]
王伟, 纪毅, 石忠佼, 等. 基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识[D]. 红外与激光工程, 2017, 46(4):172-177.

[13]
李璟璟. 捷联成像导引头视线角速率估计方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2008.

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