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探测器和角速度陀螺的噪声及刻度尺误差对捷联探测器积分比例导引系统的影响研究

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电子学报 2006年第9期34卷 1653-1658页

作者：王磊夏群利祁载康北京理工大学机电工程学院北京100081

在任何光电测量设备中都存在噪声和刻度尺误差,尤其对于采用捷联探测器积分比例导引制导方式的制导弹药系统,噪声和刻度尺误差是影响系统性能的两个重要因素.本文主要研究了探测器和角速度陀螺的噪声及刻度尺误差对捷联探测器积分比例... 详细信息

在任何光电测量设备中都存在噪声和刻度尺误差,尤其对于采用捷联探测器积分比例导引制导方式的制导弹药系统,噪声和刻度尺误差是影响系统性能的两个重要因素.本文主要研究了探测器和角速度陀螺的噪声及刻度尺误差对捷联探测器积分比例导引系统性能的影响,得到了许多有价值的结论,这些结论在工程实用中具有重要的意义.

关键词：白噪声刻度尺误差捷联探测器积分比例导引

考虑刻度尺误差的捷联成像系统惯性视线重构方法

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弹箭与制导学报 2022年第1期42卷 86-91页

作者：王龙王萧李春文焦迎杰陶国辉西安现代控制技术研究所西安710065 清华大学自动化系北京100084

图像捷联制导输出的弹体视线角信息因耦合有弹体姿态信息而无法直接用于比例导引系统,需要利用相应的解耦及滤波算法实现视线惯性视线重构。而惯性陀螺及导引头固有的刻度尺误差对惯性视线信息提取带来了大的挑战。文中详细分析了刻度... 详细信息

图像捷联制导输出的弹体视线角信息因耦合有弹体姿态信息而无法直接用于比例导引系统,需要利用相应的解耦及滤波算法实现视线惯性视线重构。而惯性陀螺及导引头固有的刻度尺误差对惯性视线信息提取带来了大的挑战。文中详细分析了刻度尺误差对制导控制系统带来的影响,并提出一种基于无迹卡尔曼滤波算法(UKF)实现的捷联成像系统惯性视线重构算法,可在线快速解耦惯性视线角,提取惯性视线角速率,并辨识导引头刻度尺误差。仿真结果表明,该方法可有效滤除刻度尺误差对惯性制导信息的影响,平滑准确地估计惯性视线角速率,提高制导控制系统稳定性和命中精度。

关键词：图像捷联制导无迹卡尔曼滤波惯性制导信息提取刻度尺误差

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全捷联图像导引头隔离度辨识及其抑制技术应用

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红外与激光工程 2016年第10期45卷 209-217页

作者：胡欧磊王江王庆权林德福雷红波北京理工大学宇航学院北京100081 中国白城兵器实验中心吉林白城137001 西北工业集团有限公司陕西西安710043

针对全捷联图像导引头中传感器刻度尺误差与动力学偏差引起的隔离度问题,阐述了隔离度寄生回路产生的机理,并提出在线辨识探测器及角速率陀螺刻度尺系数与补偿导引头动力学延迟的隔离度抑制方案。建立导引头"数字平台"的等效模型,基于... 详细信息

针对全捷联图像导引头中传感器刻度尺误差与动力学偏差引起的隔离度问题,阐述了隔离度寄生回路产生的机理,并提出在线辨识探测器及角速率陀螺刻度尺系数与补偿导引头动力学延迟的隔离度抑制方案。建立导引头"数字平台"的等效模型,基于无迹卡尔曼滤波算法(UKF),对传感器刻度尺系数以及真实弹目视线角速率进行辨识;运用匹配滤波器补偿导引头探测器动力学滞后。最后进行数学仿真,从稳定弹体飞行姿态与提升制导精度两个方面,对各方案的可行性进行了论证。结果表明:UKF滤波算法与匹配滤波器可以有效地对隔离度进行抑制并提升制导系统性能。

关键词：全捷联图像导引头刻度尺误差动力学延迟无迹卡尔曼滤波匹配滤波

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半捷联导引头混合自抗扰控制系统设计

红外与激光工程 2018年第11期47卷 416-422页

作者：陈开伟温求遒夏群利北京理工大学宇航学院北京100081

为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性,提出了伺服系统混合自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)方案。首先,建立了导引头半捷联稳定平台数学模型;其次,设... 详细信息

为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性,提出了伺服系统混合自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)方案。首先,建立了导引头半捷联稳定平台数学模型;其次,设计了半捷联导引头稳定平台混合自抗扰控制系统,通过对自抗扰稳定回路频带特性进行研究,分析了控制器参数对控制性能的影响,给出了控制参数设计原则;最后,对混合自抗扰控制方案进行了数字仿真验证。仿真结果表明:相比于传统控制器,混合自抗扰控制器能获得更好的控制精度,能有效克服干扰力矩和刻度尺误差对导引头的影响,在典型弹体频率2 Hz处隔离度幅值比传统控制器最多能降低约67.9%。研究成结果可为半捷联导引头稳定控制系统的设计提供指导。

关键词：半捷联导引头自抗扰控制隔离度干扰力矩刻度尺误差

基于多模型的捷联红外导引头隔离度在线补偿方法

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系统工程与电子技术 2017年第1期39卷 147-155页

作者：宗睿林德福王伟盛晓彦兰玲北京理工大学宇航学院北京100081 北京电子工程总体研究所复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室北京100854 贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 北京航天新风机械设备有限责任公司北京100854

以捷联红外导引头的工程应用为研究背景,针对刻度尺误差带来的隔离度问题,提出一种基于多模型(multiple model,MM)的隔离度在线补偿方法。建立了捷联红外导引头隔离度模型,分析了隔离度对导弹制导系统稳定性和制导精度的影响;对刻度尺... 详细信息

以捷联红外导引头的工程应用为研究背景,针对刻度尺误差带来的隔离度问题,提出一种基于多模型(multiple model,MM)的隔离度在线补偿方法。建立了捷联红外导引头隔离度模型,分析了隔离度对导弹制导系统稳定性和制导精度的影响;对刻度尺误差进行离散建模,采用基于MM的滤波算法,实时更新每个模型与真实值匹配的条件概率,得到刻度尺误差的估计值,最后将当前时刻的刻度尺误差估计值代入到制导回路进行在线补偿。研究结果表明,捷联导引头隔离度的存在会削弱制导系统稳定性、降低制导精度,特别在寄生回路正反馈时影响更为严重;所提出的基于MM的隔离度在线补偿方法可较好地实时估计出作用于系统的刻度尺误差,并有效实现了对刻度尺误差引起的隔离度的在线抑制,具有较好的鲁棒性和自适应性,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的。

关键词：捷联红外导引头刻度尺误差隔离度多模型在线补偿

全捷联导引头寄生回路稳定裕度分析及校正网络设计

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火力与指挥控制 2021年第2期46卷 53-57页

作者：杨泗智西北工业大学航天学院西安710072

从工程应用角度分析了捷联导引头引起的寄生回路的数学模型。在频域内分析了由刻度尺误差、动力学延时对寄生回路稳定性的影响,根据幅值裕度和相角裕度计算出刻度尺误差和动力学延时允许的变化范围,在时域内对稳定边界进行了验证,证明... 详细信息

从工程应用角度分析了捷联导引头引起的寄生回路的数学模型。在频域内分析了由刻度尺误差、动力学延时对寄生回路稳定性的影响,根据幅值裕度和相角裕度计算出刻度尺误差和动力学延时允许的变化范围,在时域内对稳定边界进行了验证,证明了边界条件即为临界稳定状态。考虑寄生回路的影响提出了有效导航比的概念,分析了刻度尺误差对有效导航比的影响。对寄生回路提出了超前校正网络+增益控制,对寄生回路的幅值和相角裕度进行了设计,满足稳定性指标要求,补偿了刻度尺误差对有效导航比的影响,经仿真分析验证采用超前校正网络+增益控制,能够满足稳定裕度和比例导引控制有效导航比的要求,为工程研制提供理论参考。

关键词：全捷联导引头寄生回路刻度尺误差动力学延时稳定性