[发明专利]一种滚仰式导引头视线角及角速度快速获取方法

说明书

本发明公开了一种滚仰式导引头视线角及角速度快速获取方法，通过对传感器测得的误差角、框架角微分滤波获得误差角速度、框架角速度，结合姿态角和角度关系，经过坐标转换获得滚仰式导引头的视线角及角速度。根据本发明所述的滚仰式导引头视线角及角速度快速获取方法，具有视线角及角速度获取速度快、精度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种滚仰式导引头视线角及角速度快速获取方法，属于飞行器控制领域。

背景技术

半捷联导引头光轴可以隔离弹体扰动并实现对目标的稳定跟踪，其光轴角速度可表征实际的弹目视线角速度。而滚仰式导引头由于光轴不能完全隔离弹体扰动，其光轴角速度不能表征实际的弹目视线角速度信息，因此，滚仰导引头无法直接测量得到弹目视线角速度信息，需要通过测量得到的探测器误差角、框架角和弹体角速率提取，间接获得视线角及角速度。

目前常用视线角及角速度提取模型为基于卡尔曼滤波的提取模型，其通过滤波可以估计得到弹目视线角及角速度信息，但提取精度不高，并且提取速度较慢，增加了制导控制延时，导致制导准确率降低。

由于上述原因，有必要研究一种更为准确、快速的滚仰式导引头视线角及角速度获取方法。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，提出了一种滚仰式导引头视线角及角速度快速获取方法，通过对传感器测得的误差角、框架角微分滤波获得误差角速度、框架角速度，经过坐标转换获得滚仰式导引头的视线角及角速度。

具体地，该方法包括以下步骤：

S1、获取导引头误差角速度和框架角速度；

S2、对齐信号数据时间，获取姿态角；

S3、获取滚仰式导引头的视线角及角速度。

在步骤S1中，所述误差角速度通过对探测器测得的误差角微分滤波得到；

所述误差角离散微分滤波器可以表示为：

其中，ε_y(k+1)为当前时刻探测器测得的偏航误差角，ε_z(k+1)为当前时刻探测器测得的俯仰误差角；

为上一时刻的偏航误差角跟踪信号，为当前时刻的偏航误差角跟踪信号，为当前时刻误差角离散微分滤波器输出的偏航误差角速度；

为上一时刻的俯仰误差角跟踪信号，为当前时刻的俯仰误差角跟踪信号，为当前时刻误差角离散微分滤波器输出的俯仰误差角速度；

h表示误差角离散微分滤波器积分步长，R表示误差角离散微分滤波器可以调节微分器的响应速度，a₁表示误差角离散微分滤波器调节跟踪速度，a₂表示误差角离散微分滤波器调节微分特性。

进一步地，在步骤S1中，所述框架角速度通过对框架角传感器测得的框架角微分滤波得到，

所述框架角离散微分滤波器可以表示为：

其中，φ_P(k+1)为当前时刻框架角传感器测得的俯仰框架角，φ_R(k+1)为当前时刻框架角传感器测得的滚转框架角；

为上一时刻的俯仰框架角跟踪信号，为当前时刻的俯仰框架角跟踪信号，为当前时刻框架角离散微分滤波器输出的俯仰框架角速度；

为上一时刻的滚转框架角跟踪信号，为当前时刻的滚转框架角跟踪信号，为当前时刻框架角离散微分滤波器输出的滚转框架角速度；