一种翻滚火箭箭体的运动参数估计方法

作     者：赵高鹏 范佳杰 梁维奎 ZHAO Gao-peng;FAN Jia-jie;LIANG Wei-kui

作者机构：南京理工大学自动化学院南京210094 上海宇航系统工程研究所上海201108 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2021年第42卷第4期

页      面：477-486页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61473153) 

主　　题：火箭箭体 运动参数估计 自由翻滚运动 激光成像雷达 点云数据 

摘      要：针对处于自由翻滚运动状态的火箭箭体,其呈回转体结构,运动参数估计难的问题,提出了一种翻滚火箭箭体的运动参数估计方法。采用激光成像雷达获取目标的三维点云数据,通过点云法向量估计和随机采样一致性算法计算得到自旋轴;然后结合序列各帧的自旋轴估计结果,采用最小二乘法求解得到翻滚火箭箭体的翻滚轴;进而利用相邻两帧的自旋轴和翻滚轴估计结果求解得到章动角和空间章动角速率。基于仿真数据对方法进行了实验及分析,结果表明该方法能够有效地估计自由翻滚状态的火箭箭体的翻滚轴、章动角和空间章动角速率。