[发明专利]基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法

说明书

本发明属于运载火箭姿态测量领域，涉及一种基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法，步骤包括建立测量系统，测量测速和，根据测速和获取连续波应答机的轨迹，根据连续波应答机的轨迹解算运载火箭二维姿态。本发明基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法基于箭载的2台连续波应答机、地面的一套多测速雷达获取连续波应答机的轨迹，进一步解算出运载火箭二维姿态；为靶场提供一种具有长时间、远距离、中精度的运载火箭测量方法。

技术领域

本发明属于运载火箭姿态测量领域，涉及一种基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法。

背景技术

目前运载火箭姿态测量主要通过以下三种手段进行

1、载体安装陀螺仪测量姿态。

优点是性能稳定，测量精度高。缺点是陀螺仪输出的是角速度，需要积分后才得到角度；在积分过程中，随着时间的积累，会引入较大的系统误差，不能提供长时间的姿态测量数据。

2、光学设备测量姿态。

优点是精度高，缺点是光学设备作用距离较短，难以获取远距离运载火箭的姿态。

3、GPS测量姿态。

GPS测量姿态的实现方式目前主要采用“多天线法”。多天线法是将两个或两个以上GPS接收机以一定的距离分开安装在载体上，通过伪距差测量法或载波相位差测量法实现。但是由于GPS接收机数据更新频率较低，不能实时提供姿态值，同时在大动态条件下，GPS定位精度较差甚至定位失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种远距离、长时间的运载火箭姿态测量方法。

为达到上述发明目的，本发明提供一种基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法，步骤如下

第一步，建立测量系统，测量测速元

测量系统包括箭载的2台连续波应答机、地面的一套测速雷达；

其中，2台连续波应答机安装在运载火箭上，每台连续波应答机分别对应一组工作点频，一组工作点频包括上行点频和下行点频各一个；

地面测速雷达包括主站和副站两类，主站用于发射2个上行点频，副站用于接收箭载的2台连续波应答机发射的下行点频；

测量主站-第一连续波应答机-副站之间的测速元、主站-第二连续波应答机-副站之间的测速元；

第二步，根据测速元获取连续波应答机的轨迹

根据测速元计算两台连续波应答机轨迹，第一连续波应答机、第二连续波应答机的轨迹分别为x₁(t)、y₁(t)、z₁(t)和x₂(t)、y₂(t)、z₂(t)，其中t表示时间变量，x₁、y₁、z₁代表第一连续波应答机在发射坐标系下的三个方向的位置分量，x₂、y₂、z₂代表第二连续波应答机在发射坐标系下的三个方向的位置分量；

第三步，根据连续波应答机的轨迹解算运载火箭二维姿态

运载火箭的俯仰角为θ(t)、偏航角为

本发明基于双频连续波应答机天线的运载火箭二维姿态测量方法基于箭载的2台连续波应答机、地面的一套多测速雷达获取连续波应答机的轨迹，进一步解算出运载火箭二维姿态；为靶场提供一种具有长时间、远距离、中精度的运载火箭测量方法。

附图说明