速率陀螺式激光导引头稳定跟踪原理分析与仿真 被引量：18

1

作者 李慧 吴军辉 +2 位作者 朱震 殷瑞光 戴维 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1337-1341,共5页

激光导引头是激光末制导武器(炮弹、炸弹和导弹)的核心部件,其性能优劣直接影响对目标的捕获、跟踪性能及命中精度,采用计算机仿真技术对激光导引头系统进行建模和仿真是一条有效评估其性能的途径。结合某速率陀螺稳定式激光导引头的结... 激光导引头是激光末制导武器(炮弹、炸弹和导弹)的核心部件,其性能优劣直接影响对目标的捕获、跟踪性能及命中精度,采用计算机仿真技术对激光导引头系统进行建模和仿真是一条有效评估其性能的途径。结合某速率陀螺稳定式激光导引头的结构特点,研究其空间稳定和跟踪的工作机理,并应用多体力学和空间飞行原理建立了该型导引头伺服系统的数学模型。仿真结果证明了导引头模型的正确性,全面体现了激光导引头的稳定与跟踪机理,为激光末制导武器全弹道仿真和激光干扰数学仿真系统的建立提供了模型支持。 展开更多

关键词 速率陀螺式激光导引头 伺服系统 稳定跟踪 机理建模

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动力陀螺式激光导引头的动力学建模与仿真 被引量：11

2

作者 李慧 吴军辉 +2 位作者 胡欣 赵宏鹏 殷瑞光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期758-762,共5页

在动力陀螺式激光导引头中,驱动装置和动力陀螺相联系的动力学特性对导引头光轴能否达到预期的运动影响很大。基于该型导引头位标器结构配置和工作原理,采用光电稳定机构运动学理论及空间坐标变换的方法,建立了以位标器光轴方位、俯仰... 在动力陀螺式激光导引头中,驱动装置和动力陀螺相联系的动力学特性对导引头光轴能否达到预期的运动影响很大。基于该型导引头位标器结构配置和工作原理,采用光电稳定机构运动学理论及空间坐标变换的方法,建立了以位标器光轴方位、俯仰框架角与角速度为状态变量的动力学模型,经仿真计算得到了不同弹体扰动和电磁控制输入下导引头光轴的角速度变化和耦合力矩变化曲线,分析结果符合导引头光轴的实际运动规律,为导引头陀螺伺服系统的设计与导引头半实物仿真试验结果的分析提供了模型支持。 展开更多

关键词 动力陀螺式 激光导引头 光轴运动 动力学模型

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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

3

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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一种折反式红外/激光复合导引头光学系统设计 被引量：11

4

作者 周晓斌 孙浩 +4 位作者 原琦 刘召庆 张衡 文江华 吴妍 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期987-992,共6页

设计了一种用于长波非制冷红外和半主动激光复合导引的共口径折反式光学系统。为了减小反射式系统的零件加工和装调难度,将卡塞格林系统次反射镜简化为平面反射镜,主反射镜采用金属抛物面,优化目镜组透镜尺寸,避免光路内部遮挡,利用反... 设计了一种用于长波非制冷红外和半主动激光复合导引的共口径折反式光学系统。为了减小反射式系统的零件加工和装调难度,将卡塞格林系统次反射镜简化为平面反射镜,主反射镜采用金属抛物面,优化目镜组透镜尺寸,避免光路内部遮挡,利用反射式系统一次像面,配合红外材料选取实现红外通道的光学被动消热差设计;在平行光路中设置平板分光和激光窄带滤光片,提高系统分光效率和透过率。设计结果表明:红外通道特征频率35.7 lp/mm处MTF>0.2,激光线性区为2°,满足系统指标要求。 展开更多

关键词 折反式光学系统 激光/红外双模导引头 光学被动无热化 激光线性区

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动力陀螺式导引头跟踪能力分析 被引量：11

5

作者 刘俊辉 单家元 刘永善 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2209-2215,共7页

动力陀螺式导引头(下文中简称导引头)的跟踪能力是影响制导精度的主要因素之一。为分析导引头跟踪能力,定义了导引头跟踪能力性能指标。通过建立导引头的耦合动力学模型,对稳像及跟踪能力的传递函数及动力学模型稳定性进行解析和频域分... 动力陀螺式导引头(下文中简称导引头)的跟踪能力是影响制导精度的主要因素之一。为分析导引头跟踪能力,定义了导引头跟踪能力性能指标。通过建立导引头的耦合动力学模型,对稳像及跟踪能力的传递函数及动力学模型稳定性进行解析和频域分析。从动力学稳定性的角度得出了限制导引头跟踪能力的根本原因。通过对比导引头半实物仿真与数学仿真结果,验证了动力学模型的精确性。为减小稳态失调角,提高导引头的跟踪能力,提出了PI校正,仿真分析发现通过调整比例积分系数可以达到减小失调角并且不降低其他性能指标的目的。进一步探讨了在导引头失调角为0时目标视线角速度信息的提取方法。此文可以为导引头动力学及控制系统设计提供指导。 展开更多

关键词 动力陀螺式导引头 稳定性 跟踪能力 PI校正

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激光仿真导引头陀螺稳定控制的研究 被引量：3

6

作者 魏文俭 秦石乔 +2 位作者 战德军 李华 张宝东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期298-302,共5页

分析和研究了某激光仿真导引头陀螺稳定系统的结构、特点、作用及其进动原理。分析和讨论了陀螺转子所受的各种力矩。在理论分析的基础上,根据陀螺技术方程建立了陀螺运动的数学模型以及Matlab仿真框图。利用Matlab仿真软件对陀螺运动... 分析和研究了某激光仿真导引头陀螺稳定系统的结构、特点、作用及其进动原理。分析和讨论了陀螺转子所受的各种力矩。在理论分析的基础上,根据陀螺技术方程建立了陀螺运动的数学模型以及Matlab仿真框图。利用Matlab仿真软件对陀螺运动进行了多种条件下的仿真。通过讨论和分析不同条件下的仿真结果,得到了一些关于此导引头陀螺控制的重要结论。 展开更多

关键词 激光导引头 陀螺进动 控制 仿真

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直写式激光导引头标定系统误差分析

7

作者 陈阳 杨延丽 +2 位作者 孙婷婷 储海荣 苗锡奎 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期72-79,共8页

为提高激光导引头测角精度,研究了激光导引头测角误差的来源,并分析了直写式激光导引头标定系统误差。首先,分析了激光导引头内光学系统和探测器安装误差对导引头测角的影响;其次,介绍直写式激光导引头标定系统的工作原理,给出理想条件... 为提高激光导引头测角精度,研究了激光导引头测角误差的来源,并分析了直写式激光导引头标定系统误差。首先,分析了激光导引头内光学系统和探测器安装误差对导引头测角的影响;其次,介绍直写式激光导引头标定系统的工作原理,给出理想条件下转台转角和导引头测角关系;再次,为了提高标定后导引头测角精度,分析了标定系统存在的安装误差;最后,针对一次实际的标定过程,结合文中分析方法对标定系统误差进行了校正,导引头零位误差由校正前的2.5 mrad降低到了1 mrad以内。文中结论为直写式激光导引头标定系统中的结构安装精度要求提供了分析方法,进而提高了标定后激光导引头的测角精度。 展开更多

关键词 误差分析 直写式激光目标模拟器 半主动激光导引头 齐次坐标变换

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激光导引头关键技术发展现状综述 被引量：11

8

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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调幅式调制盘导引头干扰原理分析及验证 被引量：1

9

作者 周德召 王合龙 陈方 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期850-853,共4页

介绍了调幅式红外导引头的工作原理,并进行了激光对调幅式红外导引头的干扰原理分析。激光干扰作用是通过扰乱跟踪处理器使导弹失去其跟踪目标。结果显示干扰信号频率对干扰效果影响很大。通过中红外激光对红外导引头干扰实验验证了理... 介绍了调幅式红外导引头的工作原理,并进行了激光对调幅式红外导引头的干扰原理分析。激光干扰作用是通过扰乱跟踪处理器使导弹失去其跟踪目标。结果显示干扰信号频率对干扰效果影响很大。通过中红外激光对红外导引头干扰实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 激光 调幅式导引头 干扰

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航弹风标式导引头失调角测量 被引量：1

10

作者 雷娟棉 吴甲生 徐文熙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第S1期100-102,共3页

目的　研究航弹风标式导引头失调角风洞测量技术，给出一个外形的失调角； 方法　将特制的小型磁敏角度传感器装于风标式导引头内，测量风标式导引头纵轴与弹体纵轴的夹角，经处理后得到失调角； 结果　在Ｍａ＝ ０．６～１．０，α＝ ... 目的　研究航弹风标式导引头失调角风洞测量技术，给出一个外形的失调角； 方法　将特制的小型磁敏角度传感器装于风标式导引头内，测量风标式导引头纵轴与弹体纵轴的夹角，经处理后得到失调角； 结果　在Ｍａ＝ ０．６～１．０，α＝ ０～２８°范围内，得到了失调角随Ｍａ，α变化的实验数据； 结论　所用方法能得到较准确的风标式导引头失调角；失调角产生于弹体前段对风标式导引头的非对称气动力干扰；失调角量值不大，小攻角时为负值，大攻角时为正值； 展开更多

关键词 空气动力特性 风洞试验 激光制导炸弹 风标式导引头 失调角

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激光导引头的一种新跟踪控制技术研究 被引量：1

11

作者 康宁 王绪安 +1 位作者 龙鹏翼 蔡睿洁 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期25-27,共3页

研究了导引头跟踪系统的构成,在此基础上分析了因为阻尼力矩引起的动力陀螺跟踪精度较低的问题,并针对该问题提出了一种高效率的跟踪控制算法,详细介绍了该算法的基本思路和具体实现过程。经仿真验证,结果表明:使用该控制方法,能够有效... 研究了导引头跟踪系统的构成,在此基础上分析了因为阻尼力矩引起的动力陀螺跟踪精度较低的问题,并针对该问题提出了一种高效率的跟踪控制算法,详细介绍了该算法的基本思路和具体实现过程。经仿真验证,结果表明:使用该控制方法,能够有效的提高跟踪精度。 展开更多

关键词 激光导引头 跟踪 动力陀螺 阻尼

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一种匹配滤波方法在导引头捷联稳定平台中的应用研究 被引量：13

12

作者 张聘义 祁载康 +3 位作者 崔莹莹 王志伟 康日新 李文 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期6-11,共6页

提出导引头捷联稳定平台总体概念并进行相应数学分析,建立了导引头捷联稳定平台基本数学 模型,分析了QRS/FOG(石英晶体速率陀螺和光纤陀螺)两种捷联陀螺速率稳定回路,对导引头捷联稳 定平台控制系统进行稳定性分析研究,提出采取匹配滤... 提出导引头捷联稳定平台总体概念并进行相应数学分析,建立了导引头捷联稳定平台基本数学 模型,分析了QRS/FOG(石英晶体速率陀螺和光纤陀螺)两种捷联陀螺速率稳定回路,对导引头捷联稳 定平台控制系统进行稳定性分析研究,提出采取匹配滤波方法提高捷联稳定平台解耦精度并对匹配滤 波器参数进行优化设计及仿真,为导引头捷联稳定平台的结构设计提供理论支持。 展开更多

关键词 导引头 匹配滤波器 稳定平台 光纤陀螺 石英晶体 仿真 总体 速率陀螺 FOG 解耦

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一种红外导引头小型快速伺服稳定平台 被引量：3

13

作者 董超 王舒雁 +2 位作者 刘科 王春宇 常晔 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1487-1491,共5页

红外导引头是肩扛式反坦克导弹的重要分系统,其主要作用是通过瞄准具人工操作瞄准线运动,锁定目标并对目标进行跟踪。本文采用了速率陀螺稳定平台式随动系统,俯仰+偏航的双框架式结构。通过装在框架内的速率陀螺和角位置传感器分别提供... 红外导引头是肩扛式反坦克导弹的重要分系统,其主要作用是通过瞄准具人工操作瞄准线运动,锁定目标并对目标进行跟踪。本文采用了速率陀螺稳定平台式随动系统,俯仰+偏航的双框架式结构。通过装在框架内的速率陀螺和角位置传感器分别提供速度和位置信号,利用DSP和FPGA构建随动控制电路,采用电流、速度和位置三环串级闭环PID设计控制框架电机实现目标扫描和跟踪。此方案快速跟踪能力强、跟踪精度高、抗干扰性强、易实现大范围扫描。 展开更多

关键词 红外导引头 速率陀螺 双框架式结构 三环串级闭环

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激光制导炸弹数字仿真研究 被引量：11

14

作者 刘志国 张金生 +1 位作者 王仕成 高智杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1757-1759,共3页

以激光制导航空炸弹为例,建立了该型炸弹的导引头模型、控制系统模型和六自由度空间运动模型。在MATLAB环境中,通过使用SIMULINK工具箱,对该型炸弹进行了数字仿真研究。仿真结果为后续的半实物仿真提供了基础。

关键词 激光制导炸弹 风标式导引头 模型 弹道仿真 SIMULINK工具箱

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基于SIMULINK的激光制导炸弹弹道仿真实现 被引量：5

15

作者 刘志国 张金生 +1 位作者 王仕成 高智杰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S8期528-531,共4页

以某型激光制导航空炸弹为例,建立了该型炸弹的导引头模型、控制系统模型和六自由度空间运动模型.在 MATLAB 环境中,通过使用 SIMULINK 工具箱,对该型炸弹进行了弹道仿真研究。实践表明,利用SIMULINK 的方框图结合 MATLAB 中的 M 函数,... 以某型激光制导航空炸弹为例,建立了该型炸弹的导引头模型、控制系统模型和六自由度空间运动模型.在 MATLAB 环境中,通过使用 SIMULINK 工具箱,对该型炸弹进行了弹道仿真研究。实践表明,利用SIMULINK 的方框图结合 MATLAB 中的 M 函数,可以很方便的搭建该型炸弹的数字仿真平台。仿真结果为后续的半实物仿真提供了参照。 展开更多

关键词 激光制导炸弹 风标式导引头 模型 弹道仿真 SIMULINK 工具箱

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基于LS-SVM方法的视线角速率在线预测 被引量：1

16

作者 胡强 宋申民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期3019-3023,共5页

首先通过时间加权末位淘汰机制对最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法进行改进。其次,将这一算法应用于导引头视线被云层遮挡(穿云)或其他原因导致导引头失锁时对视线角速率的预测。导引头处于锁定状态时应用该算法进行在线训练,导引头视处... 首先通过时间加权末位淘汰机制对最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法进行改进。其次,将这一算法应用于导引头视线被云层遮挡(穿云)或其他原因导致导引头失锁时对视线角速率的预测。导引头处于锁定状态时应用该算法进行在线训练,导引头视处于失锁状态使用训练形成的决策函数对视线角速率进行在线预测。最后,通过弹道末端设置导引头失锁的数学仿真结果,统计使用预估视线角速率(决策函数输出)作为末端导引信息的多条弹道的脱靶量,确认了最小二乘支持向量机对典型视线角速率信号预测的有效性和用于提高小型空地战术导弹穿云和抗干扰能力的应用前景。 展开更多

关键词 激光半主动导引头 失锁 最小二乘支持向量机 视线角速率预测 小型空地战术导弹

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光学导航、制导设备

17

《中国光学》 EI CAS 2008年第3期88-90,共3页

关键词 红外成像导引头 鲁棒控制器 北京航空航天大学 光学系统 四频差动激光陀螺 红外成像末制导 工程学院 激光陀螺仪 国防科技大学 激光工程

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激光应用 激光军事应用

18

《中国光学》 EI CAS 2006年第6期29-29,共1页

TJ95 2006065046关注美国机载激光武器(ABL)计划=Briefing of ABL pro- ject in the United States[刊,中]/宛东生(解放军电子工程学院．安徽,合肥(230037))．//激光与光电子学进展．—2006,43(3)．—28—31介绍了ABL计划的由来,并根据... TJ95 2006065046关注美国机载激光武器(ABL)计划=Briefing of ABL pro- ject in the United States[刊,中]/宛东生(解放军电子工程学院．安徽,合肥(230037))．//激光与光电子学进展．—2006,43(3)．—28—31介绍了ABL计划的由来,并根据其作战任务分析了系统组成和各部分担负的任务,系统阐述了其发展计划,并对项目进展进行了预测。表1参4(严寒) 展开更多

关键词 机载激光武器 激光雷达 传感技术 制导系统 神经网络 移动机器人导航 高重频 角度分辨率 激光导引头 环形激光陀螺

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滚转角速度对两轴稳定平台的影响分析

19

作者 张江华 刘辉 张翔 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期147-149,共3页

导弹机动飞行时滚转维一般存在扰动,常规雷达导引头大多采用方位-俯仰两轴稳定系统,研究滚转扰动如何影响方位/俯仰视线角速度输出对于雷达导引头研制有重要意义。在对平台轴向误差微分分析的基础上结合半实物仿真试验研究了滚转扰动对... 导弹机动飞行时滚转维一般存在扰动,常规雷达导引头大多采用方位-俯仰两轴稳定系统,研究滚转扰动如何影响方位/俯仰视线角速度输出对于雷达导引头研制有重要意义。在对平台轴向误差微分分析的基础上结合半实物仿真试验研究了滚转扰动对方位俯仰角速度输出影响,试验结果显示两轴稳定系统可以隔离滚转扰动,但当电轴指向与平台指向存在偏差时滚转扰动会额外引入视线角速度输出误差。 展开更多

关键词 雷达导引头 两轴速率陀螺稳定平台 滚转扰动

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