[发明专利]一种空对地制导武器捷联寻的视线重构方法

权利要求书

1.一种空对地制导武器捷联寻的视线重构方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步，通过导引头得到弹体系下的视线角；

第二步，通过自适应卡尔曼滤波对捷联惯性导航和GPS导航的紧耦合组合导航方式进行最优估计获得实时弹体姿态信息；

第三步，根据弹体姿态信息，进行体系转惯性系坐标变换，将导引头输出的体视线角转换成惯性系下视线角；

第四步，对得到的惯性系下的视线角进行小波滤波，设计纵向小波滤波器，选取滤波参数，对纵向视线角中的噪声进行处理，得到惯性系下滤波后的纵向视线角信号；同时，设计侧向小波滤波器，选取滤波参数，对侧向视线角中的噪声进行处理，得到惯性系下滤波后的侧向视线角信号；

第五步，通过微分环节计算惯性系下角速率信号，设计纵向与侧向两套跟踪微分器（TD），得到输入视线角的微分信号，其中纵向跟踪微分器输入视线高低角，输出视线高低角速率，侧向跟踪微分器输入视线方位角，输出视线方位角速率；

第六步，再次根据紧耦合组合导航输出的弹体姿态信息进行惯性系转体系坐标变换，将第五步得到的视线角速率信号转换成体系下的视线角速率信号；

第七步，最后将体系下视线角速率信号输出到导引环节解算制导指令。

2.根据权利要求1所述的空对地制导武器捷联寻的视线重构方法，其特征在于：所述步骤二，紧耦合组合导航方式具体实现过程如下：

（1）通过捷联惯组测量弹体信息，包括速度、位置和姿态，根据捷联惯组输出的弹体位置和速度得到基于捷联惯组的伪距和伪距率；

（2）通过GPS接收机测量GPS的伪距、伪距率信息；

（3）自适应卡尔曼滤波环节，把步骤（1）、步骤（2）得到的伪距和伪距率求差作为观测量建立组合导航系统的量测方程；以弹体的东、北、天速度偏差，经、纬、高位置偏差，俯仰、偏航、滚动姿态偏差和GPS的时钟偏差以及时钟漂移11个参数作为状态量建立状态方程，通过自适应卡尔曼滤波器进行最优估计；

（4）利用步骤（3）估计出状态量的的误差，并对步骤（1）捷联惯组测量的弹体信息和步骤（2）中GPS测量的伪距、伪距率进行反馈补偿校正，即获得较高精度的弹体姿态信息。

3.根据权利要求1所述的空对地制导武器捷联寻的视线重构方法，其特征在于：所述步骤三，根据弹体姿态信息，进行弹体系到惯性系的坐标变换，将导引头输出的体视线角转换成惯性系下视线角，并且将导引头测量信号中耦合的弹体运动信息去除，具体实现过程如下：

（1）引入步骤三所需坐标系，并给出导引头输出视线角的定义，确定坐标系之间的关系；

（2）根据步骤二所得到的弹体姿态信息，设计坐标系转换矩阵，完成坐标系转换，得到惯性系下的视线角，去除耦合的弹体运动信息。

4.根据权利要求1所述的空对地制导武器捷联寻的视线重构方法，其特征在于：所述步骤四具体实现过程如下：

（1）利用快速离散小波变换算法分别对惯性系下的纵、侧向视线角进行小波分解得到相应的尺度系数和小波系数；

（2）通过阈值收缩化方法分别确定纵、侧向小波收缩阈值，对步骤（1）得到的小波系数进行阈值收缩处理；

（3）利用逆小波变换算法得到滤波后的纵、侧向视线角信号。

5.根据权利要求1所述的空对地制导武器捷联寻的视线重构方法，其特征在于：所述步骤五具体实现过程如下：

（1）首先根据跟踪微分器的原理，设计出纵、侧向跟踪微分器的离散形式，二者形式相近具体参数不同；

（2）分别根据纵、侧向视线角信号与噪声信号特点，调节速度因子与滤波因子两个参数，完成纵、侧向跟踪微分器设计，得到惯性系下的纵、侧向视线角速率。