空空导弹导引头新型视线稳定平台综述

导弹在拦截目标过程中,弹体姿态的变化会影响光轴视线指向,必须采用稳定平台保持光轴惯性空间稳定。论文首先从框架结构对国内外新型视线稳定平台进行划分,阐述了各自的特点;其次对新型稳定平台的视线稳定技术和控制方法作了分析;最后介绍了新型视线稳定平台在国外近距空空导弹上的应用状况,以便我们国家借鉴和学习。

车载捷联三轴视线稳定平台半实物仿真研究

由于车载捷联视线稳定平台系统的实车验证试验成本过高,因此有必要采用其它方法进行开发阶段的方案论证和系统验证。基于试验车辆实测的路面激励数据,构建了由三轴稳定平台子系统、仿真计算机子系统和台体姿态采集子系统等组成的车载捷联三轴视线稳定试验验证系统,并完成了半实物仿真验证试验。试验结果表明,该系统较好的模拟了多种路面下的车载捷联稳定平台视线稳定过程,验证了车载捷联稳定平台动力学模型及控制算法有效性。

捷联式天线平台数字稳定技术及仿真研究

针对弹载捷联式天线平台的视线稳定问题,提出了补偿与反馈控制相结合的方法。通过分析,给出了捷联式稳定的数字实现方法,并考虑实际系统中陀螺非线性、测量噪声和加速度敏感度等因素的影响,对平台稳定性能进行了仿真研究。结果表明:该方法能够使弹体扰动造成的误差明显减小,在一定的测量噪声和加速度敏感度范围内,算法能有效隔离弹体扰动。

红外成像器视线漂移的自适应补偿研究

成像器视线稳定回路设计是一种高精度、高动态响应的伺服回路设计,对于速率陀螺稳定方案,视线的漂移角处于开环状态,由于轴间摩擦耦合、几何约束耦合,以及速率陀螺传感器测量精度的影响,成像器视线在载体扰动的条件下会发生视线角漂移,影响目标的识别。为实现较好的视线稳定精度,提出了一种自适应前馈补偿方案,通过自适应神经网络预测出光轴的漂移角,采用前馈实现对视线漂移的实时补偿,通过与单独的速率陀螺稳定方案、积分前馈补偿方案进行试验对比,结果表明采用自适应预测补偿方案,视线漂移明显减小,满足系统的指标要求。

基于角位置补偿的半捷联稳定控制系统技术

在雷达导引头小型化的应用背景下,半捷联雷达导引头省去了稳定平台上的速率陀螺,满足了降低成本和减小体积的要求。而为了实现视线稳定,提出采用捷联式稳定控制方案来消除弹体姿态变化对目标测量的影响。研究了半捷联天线稳定系统设计原理和控制算法,在位置环上实现稳定跟踪。最后进行仿真验证,证明该方法稳定回路的隔离度小于5%,在限定的战术条件下能较好的隔离弹体的姿态扰动,满足稳定要求。

基于滚动优化的模块航天器姿轨协同控制

在近程导引段,采用偏心连续小推力矢量推进器和力矩输出装置,实现对特定目标的直线逼近、绕飞,同时完成轨道控制和视线姿态稳定。基于T-H方程和误差四元数建立相对姿轨耦合动力学模型,分别对直线逼近段和绕飞段设计相对位置期望轨线,期望姿态由视线方向计算得到。经典θ-D方法仅在起点处线性化动力学方程,稳定邻域范围有限,不能满足逼近和绕飞相对状态大范围变化的要求。因此基于滚动优化思想,提出分段线性化θ-D次优控制器设计方法,实现相对运动姿轨协同控制。其中姿态直接采用误差四元数矢量部分作状态反馈,降维处理姿轨耦合状态方程。仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。

大动态光纤陀螺及其应用

针对高速旋转载体中捷联器件对陀螺仪精度和测量范围要求高,传统器件满足不了要求,提出基于光纤陀螺实现大动态角速度测量的方法。该方法通过确定光学干涉条纹级数,实现对超过单值区间[-π,+π]的相位差检测,使陀螺在保持精度不变的前提下,动态范围扩展超过40 000(°)/s,为导引头视线稳定和导航系统姿态解算提供了一种简单、精度和可靠性高的方案,具有很强的工程应用价值。