[发明专利]一种基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法

说明书

本发明公开了一种基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法，该判决方法包括以下步骤：(1)对事前姿态角计算中的相关参数进行初始赋值，(2)根据事前姿态角安全区域计算模型计算事前姿态角安全区域，(3)实时比较外测速度测量结果同安全区域的位置关系，当外测速度超出所述事前姿态角安全区域时判决为“姿态角异常”，当外测速度未超出所述事前姿态角安全区域时判决为“姿态角正常”。本发明提供的基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法建立了姿态角参数同外测速度的融合关联模型，并通过此模型计算相应的姿态角事前判决安全区域，实时通过此安全区域判决姿态角情况，满足了无遥测参数时姿态角情况的判决需求。

技术领域

本发明涉及航天地面安全控制领域，具体涉及一种基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法。

背景技术

地面安全控制系统是航天发射中不可或缺的重要组成部分，是最大限度保护人民生命财产安全的有效手段，地面安控判决作为安控实施的主要依据，要求在使用外测信息源进行判决时应参考遥测信息源进行确认，其中箭上姿态参数是主要的遥测信息源。

目前地面安控系统对箭上姿态角的判决方法是比较箭上实时下传姿态角遥测参数和事前姿态角计算安全区域的大小，当下传参数大小超出事前安全区域时判断为“异常”，当实时参数没有超出事前安全区域时判断为“正常”。某些箭上目标由于装备发展需要往往不安装遥测设备或者不向地面下传遥测姿态角参数，从而导致无法进行箭上姿态角情况的判决。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于外测速度的箭上姿态角情况判决方法，包括如下步骤：

(1)、对理论俯仰角φ₀、理论偏航角ψ₀、理论攻角α₀、理论侧滑角β₀、俯仰角允许变化范围Δφ、偏航角允许变化范围Δψ、理论外测速度X轴分量v_x0、理论外测速度Y轴分量v_y0和理论外测速度Z轴分量v_z0进行初始赋值；

(2)、将弹道倾角设为θ，弹道偏角设为σ，俯仰角设为φ，偏航角设为ψ，攻角设为α，侧滑角设为β，目标各欧拉角的关系为：

θ＝φ-α，σ＝ψ-β；

(3)、弹道倾角θ、弹道偏角σ和外测速度X轴分量v_x、外测速度Y轴分量v_y、外测速度Z轴分量v_x的关系为：

(4)、由步骤(2)和步骤(3)的公式结合得：

(5)、事前姿态角安全区域计算：

其中俯仰角的安全区域计算模型为：

其中偏航角的安全区域计算模型为：

(6)、根据所述步骤(5)中计算得到的事前姿态角安全区域，实时比较外测速度测量结果同安全区域的位置关系，当外测速度超出所述事前姿态角安全区域时判决为“姿态角异常”，当外测速度未超出所述事前姿态角安全区域时判决为“姿态角正常”。

进一步的，所述步骤(5)中模型近似误差dφ和dψ的求解公式为：

进一步的，所述所述步骤(5)中模型耦合角误差dα和dβ的求解公式为：