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 100000
针对攻击弹如何在地面目标发射防御弹的情况下对目标进行有效打击的问题, 建立了三方博弈交战运动学模型, 构造了融合脱靶量和需用过载的目标函数, 提出了一种考虑一阶自动驾驶仪动力学的微分对策制导律。在防御弹采用三点法制导拦截的前提下, 分别对攻击弹以比例导引和微分对策制导的制导策略进行仿真验证, 最后通过分析过载约束和终端条件证明了所提方法的有效性。
三体博弈 微分对策 过载约束 一阶驾驶仪动力学 空地弹药 three-body game differential game acceleration constraint first-order kinetics autopilot air-to-ground ammunition
1 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 100000
2 中国人民解放军63961部队,北京 100000
目前单兵使用筒式发射弹药大都基于前置法提高命中概率,依赖于射手对目标运动信息的估计。目标运动信息主要包括目标相对于射手横向运动的角速率和偏航角,以及目标在弹目连线方向(径向)上的速度。据此提出一种利用固定在发射筒上的MIMU实时测量目标运动信息的方案,使用卡尔曼滤波算法去除传感器数据中的噪声,使用等效旋转矢量法进行姿态解算得到姿态角。设计了试验样机,通过试验验证了方案的可行性,试验结果显示,在5°和28°发射角情况下,目标运动横向角速率最大偏差分别为0.001 5 (°)/s和0.002 5 (°)/s,从而使得射手能够精确获取目标运动信息,进而提高射击精度并减轻操作负担。
微惯性测量单元 目标信息估计 角速率 姿态角 单兵** MIMU target information estimation angular rate attitude angle individual weapon
1 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 100089
2 教育部现代测控技术重点实验室, 北京 100089
研究了一种用于估计制导弹药与目标之间的视线角速率算法的推导与实现。低成本的捷联导引头的测量信息中包含了弹目在相对运动中形成的视线角和弹体姿态两部分信息, 首先设计解耦算法将弹体姿态信息去除, 然后采用扩展卡尔曼滤波(EKF)以及α-β滤波这两种算法分别对视线角和视线角速率进行估计, 最终的仿真结果表明采用EKF算法能比α-β滤波算法得到更加精确的估计值。
制导弹药 捷联导引头 视线角速率 扩展卡尔曼滤波 α-β滤波 guided munition strapdown seeker LOS angular rate extended Kalman filter α-β filter
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
针对单兵用小型弹药在肩扛状态下产生的扰动导致的动基座初始对准问题, 研究了一种能够减小人体非规则运动产生干扰的初始对准方法。结合惯性制导系统动基座对准的特点, 建立误差模型, 利用加速度计实时采集数据进行粗对准, 并在精对准过程中采用拓展卡尔曼滤波将位置、速度的误差量作为观测量进行估计, 实时更新姿态矩阵, 最后通过每个轴向姿态角协方差分析该方法的精度。结果表明, 使用该方法能够有效地提高单兵用小型弹药的初始对准精度。
肩扛发射式弹药 单兵 惯性制导 人体晃动 初始对准 拓展卡尔曼滤波 shoulder-fired ammunition individual shooter inertial guidance shaking of human body initial alignment EKF
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
