一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法转让专利
申请号 : CN201510374499.7
文献号 : CN105043171B
文献日 : 2017-08-29
发明人 : 孙月光 , 方海红 , 吴学森 , 方岳 , 宋蔚阳 , 鞠晓燕 , 赵春明 , 李涛 , 孙忠旭 , 黄朝东 , 董越 , 刘欣 , 张红岳 , 董春杨 , 秦卓 , 秦雪 , 田源
申请人 : 北京航天长征飞行器研究所 , 中国运载火箭技术研究院
摘要 :
权利要求 :
1.一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于步骤如下:(1)判断火箭弹是否进入降弧飞行阶段,即飞行时间t是否大于等于比例导引开始时间tgb,若t≥tgb,则进入步骤(2),否则,令平滑处理系数Kguid=0,进入步骤(5);
(2)利用火箭弹速度、位置、姿态运动信息与目标点位置信息,计算制导指令;具体由公式:给出,式中,ky、k1、k2、kld、k4为导引系数;G0为重力加速度常数;nx1为加速度计敏感到的轴向过载;θf为期望的速度倾角;vv为火箭弹合速度;pi为圆周率π;
qy为视线高低角,具体由公式:
给出;xr、yr、zr是火箭弹与目标之间的相对位置,具体由公式:xr=xt-x,yr=yt-y,zr=zt-z;
给出,其中,xt,yt,zt为目标在发射系的坐标分量,x,y,z为弹头在发射系的坐标分量,发射系的坐标原点与发射点O固连,X轴在发射点水平面内,指向发射瞄准方向,Y轴垂直于发射点水平面指向上方,Z轴与XOY平面垂直并构成右手直角坐标系;
为视线高低角转率,具体由公式:
给出;vx,vy,vz为弹头在发射系的速度分量;
tg为预估剩余飞行时间,具体由公式:
给出;
(3)若步骤(2)中xr≥0,则利用公式(1)计算纵向过载指令Nyc,否则,利用公式(2)计算纵向过载指令Nyc;
(4)计算平滑处理系数Kguid;具体由公式:Kguid=(t-tgb)/tgd1
给出,其中tgd1为过渡时间,取值范围为:[1,4];
(5)若t≥tgb,则利用步骤(3)中得到的纵向过载指令Nyc和步骤(4)中得到的平滑处理系数Kguid计算最终的纵向过载指令NNyc,具体由公式:NNyc=Nyc*Kguid
给出;
若t
2.根据权利要求1中所述的一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于:所述ky为比例导引系数,ky的取值范围为:[2,4]。
3.根据权利要求1中所述的一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于:所述k1、k2分别为重力和阻力补偿系数,具体由公式:给出,其中 为导航装置输出的俯仰角。
4.根据权利要求1中所述的一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于:所述kld为倾角约束项系数,其中kld是与弹目距离相关的变参数,具体由公式:给出,式中kl1为比例系数,取值范围为:[2,4],kl2和dist0均为正值参数,其中kld是火箭弹与目标之间距离的减函数,且在比例导引开始阶段,即弹目距离较大时kld的值为零。
5.根据权利要求1中所述的一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于:所述k4为倾角约束项收零系数,具体由公式:给出,其中tgd为倾角收零过渡时间,tgd的取值范围为:[1,3];ts为倾角控制收零时刻,令ts自适应[θf1,θf2]范围内的期望倾角,则在[θf1,θf2]范围内,ts关于θf单调递增。
6.根据权利要求1中所述的一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法,其特征在于:所述步骤(4)中计算平滑处理系数Kguid;具体由公式:Kguid=(t-tgb)/tgd1
给出,其中tgd1为过渡时间,取值范围为:[1,4];若Kguid<0,则令Kguid=0;若Kguid>1,则令Kguid=1。
说明书 :
一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
43.2°、-43.4°和-36.3°,与期望的值相差较大。图2和图3分别为相同条件下采用本发明设计的导引方法进行制导所得到的制导指令与速度倾角,由图中曲线可知不同射程对应的落点倾角分别为-56.4°、-73.6°和-73.0°,均能够满足指标要求。数学仿真结果表明本发明能够充分利用火箭弹的机动能力,沿弹道的过载指令分配合理,射程覆盖范围广,能够满足不同战斗部对落地速度倾角的不同要求。