捷联式光学导引头的稳定、跟踪原理与系统仿真 被引量：16

1

作者 张跃 刘波 訚胜利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1942-1948,共7页

为研究捷联式光学导引头在系统中的应用,建立了该类导引头的数学模型。应用力学与空间飞行原理,针对捷联式俯仰、方位双框架光学导引头特点,研究其稳定和跟踪工作原理。进行了空间视线的坐标描述与变换,建立了载体扰动下导引头光轴稳定... 为研究捷联式光学导引头在系统中的应用,建立了该类导引头的数学模型。应用力学与空间飞行原理,针对捷联式俯仰、方位双框架光学导引头特点,研究其稳定和跟踪工作原理。进行了空间视线的坐标描述与变换,建立了载体扰动下导引头光轴稳定条件和导航解算算法。在此基础上,根据气动弹性振动一阶振型,并结合导引头模型进行系统飞行仿真分析。结果表明:采用远程稳定捷联式导引头方案,在有、无气动弹性干扰下的视线角偏差分别为0.5°和0.005°,气动弹性的干扰使跟踪图像出现了抖动,导引头易丢失目标而无法实现跟踪功能;在一定视场条件下,通过对视线角速率的提取与低通滤波处理,有、无气动弹性干扰下输出的制导信号波动基本相同,末制导CEP约为1 m。模型全面体现了捷联式导引头的稳定、跟踪原理以及噪声和干扰对其工作过程的影响。 展开更多

关键词 捷联式光学导引头 稳定 跟踪 气弹干扰 系统仿真

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捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计 被引量：10

2

作者 孙婷婷 储海荣 +2 位作者 贾宏光 张跃 李岩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1587-1593,共7页

为准确估计捷联导引头视线角速率,建立了全捷联导引头数学模型,根据弹目运动相对关系进行视线角速率解耦与估计算法研究。首先,建立了全捷联导引头数学模型,并利用Taylor级数对其进行线性化;接着,根据弹目运动几何学与坐标系相对关系推... 为准确估计捷联导引头视线角速率,建立了全捷联导引头数学模型,根据弹目运动相对关系进行视线角速率解耦与估计算法研究。首先,建立了全捷联导引头数学模型,并利用Taylor级数对其进行线性化;接着,根据弹目运动几何学与坐标系相对关系推导视线角速率解耦算法;然后,针对捷联导引头无法直接测量体视线角速率的问题,提出微分+稳态Kalman滤波方法估计体视线角速率;最后,建立视线角速率解耦与估计算法验证系统并进行仿真实验,结果表明:解耦算法绝对误差小于5×10-5rad/s,相对误差小于0.3%,验证了解耦算法的正确性;在包含导引头数学模型的条件下,采用角频率为19.2rad/s的稳态Kalman滤波器,视线角速率估计误差小于4×10-3rad/s,较直接微分方法的估计误差提高近一个量级。视线角速率解耦与估计算法同时能满足制导系统对精度与动态性能的要求。 展开更多

关键词 捷联式光学导引头 视线角速率 稳态Kalman

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滚仰式导引头跟踪策略研究

3

作者 姚佳志 宋延嵩 +2 位作者 宋建林 王伟 安岩 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4031-4038,共8页

为了简化滚转-俯仰式导引头的跟踪过程,提出并通过实验证明了一种应用于此结构的跟踪方案。通过分析滚-仰式导引头的工作原理及特性,提出基于解像旋机理跟踪目标的新方法,以简单、有效地应用于工程实际。与传统坐标转换法不同,新方法的... 为了简化滚转-俯仰式导引头的跟踪过程,提出并通过实验证明了一种应用于此结构的跟踪方案。通过分析滚-仰式导引头的工作原理及特性,提出基于解像旋机理跟踪目标的新方法,以简单、有效地应用于工程实际。与传统坐标转换法不同,新方法的精度受到光轴等机械误差的影响更小,容错率更高,适用性、实时性更强,且可以同时通过角速率陀螺数据作为反馈进行任意方向的扰动补偿。根据陀螺安装方式的不同,通过推导导引头稳定平台状态及导引头与弹体间的相对运动关系得到稳定公式,完成控制系统的设计。通过半实物仿真进行实验验证,静态跟踪实验结果证明了新的跟踪方法具有可实用性。在动态跟踪实验中分别使用传统坐标转换法和新提出的解像旋法进行跟踪。动态实验结果表明:解像旋法在存在载体扰动情况下仍然适用;相比传统坐标转换法,解像旋法较大幅度地提高了跟踪精度,x轴跟踪误差RMSE值减小了79.10%,y轴减小了90.04%。 展开更多

关键词 导引头 横滚-俯仰式 稳定平台 伺服系统

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捷联式光学导引头特性与多维度最优制导律 被引量：4

4

作者 张跃 储海荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期2967-2973,共7页

为实现捷联式光学成像导引头与制导系统一体化设计,建立了全捷联制导与控制系统,根据捷联导引头特性进行制导与控制原理研究。首先,建立了全捷联导引头与陀螺的数学模型;接着,针对捷联导引头无法精确提取视线角速率的问题,提出姿态驾驶... 为实现捷联式光学成像导引头与制导系统一体化设计,建立了全捷联制导与控制系统,根据捷联导引头特性进行制导与控制原理研究。首先,建立了全捷联导引头与陀螺的数学模型;接着,针对捷联导引头无法精确提取视线角速率的问题,提出姿态驾驶仪与视线角积分比例导引相结合的控制与制导方案,并分析了导引头体视线角、刻度因数、导航比和系统稳定区域之间的关系;然后,推导了全捷联制导系统最优制导律以提高制导系统响应速度;最后,进行了控制与制导系统飞行仿真,仿真结果表明:捷联式制导与控制系统能对静止与运动目标(速度为60 km/h)进行有效攻击,最大射击误差分别为1.49 m与2.62 m;系统误差、陀螺零偏与零偏稳定性对制导系统精度影响较大。捷联导引头制导与控制系统能满足空对地系统对静止与低速运动目标的攻击要求。 展开更多

关键词 捷联式光学导引头 刻度因数 姿态驾驶仪 最优制导律 飞行仿真

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一种捷联式图像导引头的解耦算法

5

作者 韩冬艳 杨波 +2 位作者 段国和 胡光 赵念 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期48-50,99,共4页

捷联式导引头与弹体固联,弹体姿态的扰动会导致目标在图像中的位置呈现复杂的运动特性。为了实现对目标的稳定跟踪,必须扩大导引头的搜索范围,从而降低了目标跟踪算法的实时性。文中建立了捷联式图像导引头的解耦模型,并提出了一种弹体... 捷联式导引头与弹体固联,弹体姿态的扰动会导致目标在图像中的位置呈现复杂的运动特性。为了实现对目标的稳定跟踪,必须扩大导引头的搜索范围,从而降低了目标跟踪算法的实时性。文中建立了捷联式图像导引头的解耦模型,并提出了一种弹体姿态的解耦算法,利用惯性设备采集到的实时姿态角等信息进行了仿真验证。仿真结果表明算法可稳定的实现目标的实时跟踪。 展开更多

关键词 捷联式图像导引头 目标位置 解耦 实时跟踪

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滚仰式导引头的应用研究

6

作者 葛致磊 李国鹏 +2 位作者 王艳妮 黄岩 刘素云 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期812-816,共5页

常规俯仰偏航式导引头采用偏航外框架、俯仰内框架的万向支架结构,针对俯仰偏航式导引头因空间结构约束和大框架角盲区的限制而使导引头探测跟踪过程中框架离轴角较小的问题,研究能够同时满足导弹对导引头小型化和大离轴角要求的滚仰式... 常规俯仰偏航式导引头采用偏航外框架、俯仰内框架的万向支架结构,针对俯仰偏航式导引头因空间结构约束和大框架角盲区的限制而使导引头探测跟踪过程中框架离轴角较小的问题,研究能够同时满足导弹对导引头小型化和大离轴角要求的滚仰式导引头的任务越来越紧迫。滚仰式导引头采用滚转外框架、俯仰内框架的万向支架结构,滚仰式导引头和俯仰偏航式导引头的框架运动形式和跟踪稳定原理存在本质的差异,因此滚仰式导引头的应用还需要进一步研究和分析。通过与俯仰偏航式导引头的对比,分析研究2种导引头的区别和联系,重点从跟踪导弹和目标视线快速滚转以及最大离轴发射角2个方面研究了滚仰式导引头的应用,最后通过数字仿真和分析说明滚仰式导引头的优良性能,表明滚仰式导引头的研究价值和应用前景。 展开更多

关键词 滚仰式导引头 俯仰偏航式导引头 视线滚转角速度 离轴角 空对空导弹 角速度

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从飞行器无导引头的主-从式多飞行器协同制导方法 被引量：4

7

作者 李国飞 汤清璞 吴云洁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3436-3446,共11页

针对主-从式多飞行器多方位封锁协同打击目标问题,提出三维空间下当从飞行器无导引头时的协同制导方法。主飞行器通过给出的固定时间收敛攻击时间控制制导律实现对目标的指定时间命中,以主飞行器为基准提出球心和半径可动态自调整的目... 针对主-从式多飞行器多方位封锁协同打击目标问题,提出三维空间下当从飞行器无导引头时的协同制导方法。主飞行器通过给出的固定时间收敛攻击时间控制制导律实现对目标的指定时间命中,以主飞行器为基准提出球心和半径可动态自调整的目标封锁球面构型函数。以期望封控球面为参考,给出可实现对目标多方位覆盖封锁的同时命中协同制导律,并理论分析该方法的稳定性。仿真结果表明,新提出的方法可实现飞行器群于指定命中时刻同时命中目标,且主飞行器和无导引头的从飞行器可构成对目标的封锁态势。 展开更多

关键词 主-从式多飞行器 协同制导 无导引头 多方位封锁 攻击时间

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考虑导引头耦合作用的带落角约束制导律设计 被引量：4

8

作者 鲁娇娇 董蒙 郭正玉 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第1期44-50,共7页

针对制导火箭弹弹体与导引头之间的动力学耦合等问题,提出了一种带落角约束的制导律设计方法。首先,考虑到飞行过程中导引头和弹体之间的耦合作用,建立了方位俯仰捷联式导引头的二自由度数学模型以及制导火箭弹的六自由度数学模型,然后... 针对制导火箭弹弹体与导引头之间的动力学耦合等问题,提出了一种带落角约束的制导律设计方法。首先,考虑到飞行过程中导引头和弹体之间的耦合作用,建立了方位俯仰捷联式导引头的二自由度数学模型以及制导火箭弹的六自由度数学模型,然后,考虑到实际工程应用中导引头与弹体之间的动力学耦合因素,将导引头框架偏转角作为制导信息,设计了一种带落角约束的制导律,实现最大毁伤效果。最后,通过仿真分析验证了所设计的带落角约束制导律能够在保证落角精度的同时降低脱靶量。 展开更多

关键词 制导火箭弹 方位俯仰捷联式导引头 落角约束 比例制导律 动力学滞后

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激光导引头关键技术发展现状综述 被引量：11

9

作者 陈成 赵良玉 马晓平 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期131-136,共6页

激光导引头作为激光寻的制导武器的重要组成部分,是世界各军事强国不断研制与发展的对象。本文在介绍主动和半主动式激光导引头工作原理及特点的基础上,系统梳理了激光导引头若干关键技术的研究现状,指出了激光导引头将朝着抗干扰能力... 激光导引头作为激光寻的制导武器的重要组成部分,是世界各军事强国不断研制与发展的对象。本文在介绍主动和半主动式激光导引头工作原理及特点的基础上,系统梳理了激光导引头若干关键技术的研究现状,指出了激光导引头将朝着抗干扰能力不断增强、多模复合、小型化、捷联式的方向发展。 展开更多

关键词 激光导引头 精确制导 主动制导 半主动制导 捷联式

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捷联式制导迫弹末制导弹道优化设计

10

作者 杨智刚 孙瑞胜 朱斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期47-50,55,共5页

为了提高捷联式制导迫弹的目标捕获概率和命中精度,研究了其末制导段弹道优化设计问题。根据制导迫弹的工作过程,结合捷联导引头的空间模型,以制导迫弹飞行攻角和飞行时间作为设计变量,建立了包含导引头视场角、弹目距离及终端弹道参数... 为了提高捷联式制导迫弹的目标捕获概率和命中精度,研究了其末制导段弹道优化设计问题。根据制导迫弹的工作过程,结合捷联导引头的空间模型,以制导迫弹飞行攻角和飞行时间作为设计变量,建立了包含导引头视场角、弹目距离及终端弹道参数等多约束的弹道优化模型,并采用改进的粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明:优化后的弹道能够保证捷联导引头在较高高度探测到目标。研究结果可以为捷联式制导迫弹的工程研制提供依据。 展开更多

关键词 捷联式制导迫弹 弹道优化 粒子群算法 捷联导引头 修正能力

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捷联式惯性制导系统在空空导弹中的应用

11

作者 杜毅民 《航空兵器》 1990年第2期6-11,共6页

一、捷联式惯导和寻的制导近三十年来,空空导弹制导系统中,普遍采用的都是各种寻的制导装置,通称为寻的导引头。它是利用目标辐射的红外线或辐射及反射的无线电波,测量导弹-目标视线角度及其它目标信息,用以实现比例导航。随着空战战术... 一、捷联式惯导和寻的制导近三十年来,空空导弹制导系统中,普遍采用的都是各种寻的制导装置,通称为寻的导引头。它是利用目标辐射的红外线或辐射及反射的无线电波,测量导弹-目标视线角度及其它目标信息,用以实现比例导航。随着空战战术的发展。 展开更多

关键词 寻的制导 制导系统 导弹制导 惯性制导 捷联式 目标辐射 惯导系统 中制导 导航坐标系 雷达导引头

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飞航导弹中制导段惯性视线重构及误差传递 被引量：1

12

作者 寇昆湖 张友安 王希彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2489-2493,共5页

针对飞航导弹中制导段惯性视线重构的特点,基于映射函数的雅可比矩阵,研究了惯导姿态量测误差和捷联成像导引头体视线角量测误差对惯性视线重构精度的影响,推导出了中制导段惯性视线重构的误差传递近似公式,得出以下结论:(1)体视线角量... 针对飞航导弹中制导段惯性视线重构的特点,基于映射函数的雅可比矩阵,研究了惯导姿态量测误差和捷联成像导引头体视线角量测误差对惯性视线重构精度的影响,推导出了中制导段惯性视线重构的误差传递近似公式,得出以下结论:(1)体视线角量测误差以单位增益传入到惯性视线重构中;(2)体视线角是影响惯导姿态量测误差传递增益的主要因素。仿真结果表明:应用误差传递近似公式进行惯性视线误差计算的精度可达96%以上,验证了公式和结论的正确性。 展开更多

关键词 视觉辅助导航 捷联式成像导引头 中制导 惯性视线重构 误差传递

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结合纯方位目标追踪的视线角速率提取方法 被引量：1

13

作者 王健 白宏阳 陈之曦 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1254-1261,1272,共9页

针对捷联导引头视线角速率提取过程中弹目相对距离和相对距离变化率未知的问题,提出了一种针对地面目标的结合纯方位追踪滤波的视线角速率提取方法。首先使用纯方位目标追踪滤波估计出相对距离和相对速度,然后把估计结果用于视线角速率... 针对捷联导引头视线角速率提取过程中弹目相对距离和相对距离变化率未知的问题,提出了一种针对地面目标的结合纯方位追踪滤波的视线角速率提取方法。首先使用纯方位目标追踪滤波估计出相对距离和相对速度,然后把估计结果用于视线角速率估计模型以完成发射系视线角速率的估计。基于误差传播规律,仿真分析了导弹的姿态误差、发射系Y向速度误差、高程误差以及捷联导引头体视线角误差对发射系视线角速率估计误差的影响,仿真结果表明弹体俯仰角误差和滚转角误差对视线角速率估计误差的影响最明显。最后使用蒙特卡洛方法对目标机动及非高斯噪声情况下角速率提取精度进行了仿真验证,蒙特卡洛结果表明所提方法的视线方位角速率和高低角速率估计误差均值分别为α-β滤波的13.0%和18.2%;均方根误差均值分别为α-β滤波的18.8%和24.2%。 展开更多

关键词 捷联导引头 纯方位目标追踪 视线角速率提取 卡尔曼滤波 误差分析

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