迎角、侧滑角是飞机重要的飞行状态参数, 而大气数据系统在恶劣天气、大迎角或机动飞行情况下是难以准确测量出气流角等数据的。基于飞行数据, 研究了一种飞机气流角的估计方法。考虑到飞行数据可能受到外部干扰发生数据突变、各数据采样频率不同以及飞行数据之间的噪声统计特性均未知等情况, 建立飞机系统状态方程和量测方程, 将非等间隔理论与基于极大似然准则的自适应卡尔曼滤波算法进行融合, 以飞机转弯和爬升飞行为实例, 施加外部干扰, 对飞机迎角、侧滑角进行估计。实验结果表明, 该算法的估计精度和抗外部干扰的鲁棒性能均优于扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法。
飞行控制 迎角/侧滑角 自适应卡尔曼滤波 极大似然准则 飞行动力学 flight control attack angle/sideslip angle adaptive Kalman filter maximum likelihood criterion flight dynamics
针对拦截高速机动目标时需要满足以指定攻击角命中目标的要求, 提出了一种带攻击角约束的三维多变量超螺旋固定时间滑模拦截制导律。在弹目三维相对运动模型的基础上, 将制导问题转化为关于视线角的二阶系统控制问题; 根据终端滑模控制理论和多变量超螺旋算法, 分别设计了多变量终端滑模面和带攻击角约束的制导律; 利用Lyapunov函数证明了闭环制导系统固定时间稳定; 通过和非奇异终端滑模制导律的仿真对比, 验证了所设计的制导律具有良好的拦截精度和鲁棒性。
三维拦截制导律 终端攻击角约束 终端滑模 超螺旋算法 three-dimensional interception guidance law terminal attack angle constraint terminal sliding mode super-twisting algorithm
北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室, 北京 100101
针对一种微小型制导弹药结合气动计算和基于加速度计的弹体攻角估算方法, 进行了攻角辨识研究。建立了气动模型, 计算得到制导弹药典型飞行条件下的气动与平衡攻角数据。利用气动力特征建立了一种攻角辨识模型, 提出一种弹上惯性测量单元(IMU)硬件布局方案。结合试验数据, 给出了制导弹药的攻角辨识结果。与仿真结果的对比分析表明, 基于飞行试验数据的攻角辨识结果与气动仿真结果较为一致, 证明所提出的攻角辨识方法合理可行。
微小型制导弹药 攻角辨识 飞行试验 气动计算 aminiature guidedmunition attack angle identification flight test aerodynamic calculation
College of Electrical and Electronic Engineering, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, China
石家庄铁道大学电气与电子工程学院，石家庄 050043
冲角是列车蛇形运动稳定性评价中的一关键性指标。由于列车走行步复杂、冲角值极小等原因，导致轮轨间冲角测量难度大、测量不准确等问题。本文提出一种基于激光线检测的轮轨冲角检测方法，该方法将与轮对运动方向共线的激光线照在轨面上，通过图像畸形校正、Meanshift算法平滑、Radon直线检测等算法处理分别获取轨道边缘线和激光线的位置，计算两者在图像中的夹角检测出轮轨冲角。通过仿真数据和检测结果对比表明，该方法能够实现轮轨冲角的图像检测，且原理简单可行，最后给出检测误差的修正方法，增加了检测方法的鲁棒性。该方法的提出为后续列车运行的稳定性和安全性评价奠定了基础。
蛇形运动 轮轨冲角 图像检测 激光线 attack angle snake motion image detection laser line
正确分辨是反舰导弹选择编队中预定目标的前提和基础。从末制导雷达截获编队中预定目标的必要条件出发, 首先分别建立了自导距离和攻击方向一定的前提下目标与非目标距离差和角度差的数学模型;然后, 考虑目标机动规避策略和射击误差的影响, 建立了自导距离和攻击方向不确定时的目标与非目标距离差和角度差数学模型;最后, 设定战场条件进行了仿真分析。结果表明, 在确保正确分辨的前提下, 反舰导弹的攻击方向和自导距离选择互相制约, 其自导距离应根据不同的攻击方向, 在满足末制导雷达分辨力要求的前提下合理选择。
舰船编队 目标分辨 攻击方向 自导距离 反舰导弹 ship formation target distinguishing attack angle homing distance anti-ship missile
攻击岛礁区舰船面临背景复杂和岛礁阻碍的问题, 而使用不同飞行速度、不同飞行弹道、不同制导模式的多型反舰导弹多方向组合攻击可提高攻击的有效性。在考虑岛礁对导弹航路飞行和雷达导引头捕捉目标的影响以及相邻导弹攻击方向夹角的要求基础上, 建立了多平台多型号反舰导弹组合攻击岛礁区目标的攻击方向协同模型。示例验证表明, 所建模型可为各枚导弹合理选择攻击方向提供理论依据。
岛礁区 舰船 反舰导弹 组合攻击 攻击方向 协同攻击 coral island or reef area ship anti-ship missile combination attack attack angle coordinated attack
1 中国华阴兵器试验中心, 陕西 华阴 714200
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
攻角是指飞行中弹丸的轴线与其质心运动方向的夹角,是描述弹丸飞行姿态的重要参数,以往都是采用狭缝相机来进行测量.提出了一种基于高速面阵像机测量弹丸攻角的方法.该方法是从面阵序列图像每帧中提取出固定列像元,然后按时序拼接形成一幅图像,等同于线阵扫描的图像;对于扫描速度同影像运动速度不同步时,建立了攻角计算修正模型.采用2台像机从非正交方向进行拍摄,基于面面交会原理,得到三维攻角.实测结果表明:该方法能完成弹速达到1 000 m/s的目标测试,攻角测量精度优于0.1°.
常规**试验 高速像机 攻角测量 三维重建 conventional weapons test high-speed camera attack angle measurement 3D reconstruction
1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 中国人民解放军94575部队,江苏 连云港 222345
针对带攻击角度约束的自杀式无人机(Suicide Unmanned Aerial Vehicle, SUAV)对地攻击机动目标问题设计了一种三维末制导律。首先, 考虑了SUAV的气动力、发动机推力及阵风的影响, 建立了SUAV的三自由度质点模型, 在此基础上建立了三维追逃数学模型；其次, 基于Lyapunov稳定性定理推导了带有攻击角度约束的三维滑模变结构末制导律；最后, 对所设计的导引律进行了仿真。仿真结果表明：带攻击角度约束的三维滑模变结构末制导律能满足攻击角度约束的要求, 具有精度高、脱靶量小和抗干扰性强的优点, 对自杀式无人机对地攻击末制导律问题的工程应用具有一定意义。
无人机 机动目标 攻击角度约束 滑模制导 变结构 三维制导 Unmanned Aerial Vehicle(UAV) maneuverable target attack angle constraint sliding mode guidance law variable structure three-dimensional guidance law
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
基于 CCD立靶坐标交汇测量原理，提出了通过测量弹头和弹尾过靶坐标进而解算出弹丸攻角的方法，使 CCD立靶测量系统在完成弹丸着靶坐标测量的同时，还可以完成弹丸攻角的测量。对 CCD立靶坐标测量精度进行了分析，推导了攻角测量的相关公式；结合试验，对攻角测量精度作了分析，对方法的可行性进行了验证。结果表明，利用 CCD立靶测量系统进行攻角测量的方法是可行的，用靶场已有的 CCD立靶测量系统可以来完成弹丸攻角的测量，从而充分发挥 CCD立靶测量系统的功能，使其应用范围更广。
CCD立靶 坐标测量 攻角 精度分析 CCD vertical target coordinate measurement attack angle analysis of precision
