基于模型参考的SINS/GPS制导炸弹俯仰偏航控制

由于SINS/GPS制导炸弹俯仰偏航要进行大空域的机动飞行,导致了其作为被控对象的状态方程参数变化剧烈,就要求飞控系统具有更强的适应能力和鲁棒性。因此,设计了基于模型参考变结构控制方法的鲁棒自动驾驶仪,具有良好的瞬态性能和抗参数大范围变化能力强等优点。以某型SINS/GPS制导炸弹为例,选取典型的气动恶劣条件,进行了按给定制导指令飞行的六自由度全弹道飞行控制仿真。仿真结果表明,该自动驾驶仪能对制导炸弹实现鲁棒自适应控制,为飞控系统设计提供了重要参考。

基于仿真实验对SINS/GPS制导炸弹干扰效能评估的方法

针对传统静态解析方法评估GPS干扰效能局部片面,难以直观反映GPS干扰规律的问题,提出以一种基于仿真实验评估GPS干扰效能的动态方法。根据制导炸弹运动、引导原理和GPS干扰原理,建立相应数学模型,并使用Simulink软件模拟SINS/GPS制导炸弹受到GPS干扰后的弹道轨迹,以炸弹落点偏差为效能指标评估GPS干扰效能。最终通过仿真实验数据分析,得出GPS干扰源在不同部署方式下的干扰效能优劣结论。

SINS／GPS制导炸弹俯仰平面制导控制一体化设计

根据SINS/GPS制导炸弹动力学特性,首先推导了俯仰通道的制导控制一体化状态模型。然后在充分考虑制导和控制回路的不确定性基础上,利用terminal滑模控制方法,设计了制导控制一体化状态反馈控制律,所设计的控制器一方面保证制导炸弹满足打击精度和末端落角约束要求,另一方面保证控制回路的稳定性与鲁棒自适应性。采用模糊控制克服了变结构控制项引起的系统抖振。最后,分别进行了极端气动条件与取投放域边界值情况下的某型SINS/GPS制导炸弹六自由度飞行控制弹道仿真,仿真结果验证了此方法的有效性。

航空制导炸弹挠性SINS/GPS组合导航系统研究

针对航空制导炸弹对低成本、高精度、高可靠性导航系统的需求,利用小型化挠性惯性测量组合(IMU)与高精度、高数据更新率的GPS-OEM板组成高精度、低成本的SINS/GPS组合导航系统。SINS和GPS采用速度、位置综合模式,利用Kalman滤波进行数据融合。最后对该组合导航系统进行了数学仿真试验和车载试验。研究表明,此低成本的组合导航系统具有精度高、成本低、可靠性好、体积小等优良指标。

SINS/GPS制导弹药导航坐标转换算法研究

首先,以大地测量领域中常用的高斯投影法作为导航坐标系转换基准,并建立了高斯投影算法模型;其次,分析了基于SINS/GPS制导体制的制导弹药常用导航坐标转换算法及其误差;最后,在其基础上提出了一种基于地球模型改进的导航坐标转换算法。仿真结果表明该算法计算量小、可靠性高、转换精度显著高于常用算法,适应于SINS/GPS制导弹药导航坐标转换数学仿真和工程化应用。

SINS/GPS组合导航和末端寻的复合制导半实物仿真

针对采用SINS/GPS组合导航及末端寻的复合制导体制的制导弹药,为检验组合导航系统和制导控制系统的工作性能,设计了半实物仿真系统框架结构.设计半实物仿真时序,采用基于频率调度(FBS)机制,实现仿真的实时性和同步性.探讨并解决了仿真中多CPU时钟同步问题.仿真结果表明,捷联惯导算法正确,解算时延较小,GPS修正效果良好,组合导航系统可顺利完成中末制导交班;制导控制系统设计合理,对于静止和机动目标,落点射击精度和落角均满足设计要求.

战术导弹SINS/GPS级联组合制导品质控制研究

本文根据战术导弹飞行控制的特点，提出了弹道导弹运动偏差解耦的联合滤波算法，基于算法相应提出了ＳＩＮＳ／ＧＰＳ级联组合制导品质控制的措施。

绕地轨道飞船自适应GPS/SINS组合制导系统研究

提出了绕地轨道飞船的ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合制导的工程应用研究，根据工程的要求，给出了自适应估计的应用方法，具有运用的方便性和可算性，而不是只给出形式解。在进行迭代仿真时。

一种制导炸弹MINS／GPS导航系统误差分析与分配

研究了对准误差和惯性敏感器主要误差对制导炸弹捷联惯导位置误差的影响,并从捷联惯导位置导航精度要求反推出对准误差和微机械惯性敏感器工具误差的分配原则和方法。分析了微机械陀螺和微机械加速度计的误差模型,并说明在短时间工作过程中均可简化为零偏叠加随机噪声。捷联惯导系统误差模型研究和弹道仿真表明,水平姿态对准误差和惯性敏感器零偏是制导炸弹惯导误差的主要误差源,用GPS辅助的组合导航可对所有主要误差源的误差进行估计并补偿。根据理论分析和仿真结果,以及误差源的误差和系统导航位置误差存在的正比关系,分析了MINS/GPS制导炸弹捷联导航的误差分配原则和方法,并给出了误差分配样例。

航空制导炸弹GPS/IMU降阶滤波器设计与性能分析

为降低对航空制导炸弹弹载计算机的要求,文中设计了一种速度、位置交替组合模式的9阶GPS/IMU组合导航降阶卡尔曼滤波器。通过将IMU噪声简化为等效的系统白噪声和将GPS定位和测速误差状态处理为测量噪声的方法消除IMU、GPS误差状态,把常规滤波器系统状态降为9阶;接着利用方差误差分析法和蒙特卡洛打靶法对降阶滤波器的精度进行了分析,并与常规18阶滤波器进行了比较。研究表明:对于短期低速飞行的制导炸弹,将IMU误差等效白噪声均方差取为IMU有色误差噪声的3～5倍时,降阶滤波器具有与常规18阶滤波器相近的导航精度。

INS/GPS制导炸弹非奇异Terminal滑模制导律设计与仿真

针对INS/GPS制导炸弹的特点,提出了有落角约束的非奇异terminal滑模鲁棒制导律。该制导律能够保证在末制导阶段获得一个陡峭的飞行弹道,以减小高度测量误差的影响;同时具有强鲁棒性,能抑制视线角速度测量噪声,确保炸弹在大空域工作环境下有高的制导精度。以某型INS/GPS制导炸弹为例进行了仿真计算,仿真结果表明该制导律的有效性与可行性,为INS/GPS制导炸弹制导和控制系统设计提供了一种适用的方法。

SINS/GPS组合导航半实物仿真系统设计

SINS/GPS组合导航具有精度高、抗干扰性好等优点,被广泛应用于各个领域,通常采用半实物仿真的方法检测其性能。针对由于仿真系统参试设备多、设备接口复杂、数据传输量大而导致的仿真实时性难以保证的问题,提出了一种基于光纤网络的半实物仿真方法,利用光纤网络虚拟共享内存的特点,对系统的各设备进行统一管理,保障了系统的实时性。系统的仿真应用和试验结果表明,半实物仿真系统设计合理,具有良好的人机交互能力、数据处理能力和异常状态处理能力。该仿真系统具有良好的通用性和可扩展性,具有一定的推广使用价值。

GPS/SINS组合导航系统在飞航导弹中的应用

研究了ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统在飞航导弹制导中的应用。文中着重研究位置速度组合模式的ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统的构成和算法，简化误差模型，引入衰减记忆滤波。仿真结果表明，组合导航系统较准确地给出导弹的位置、速度和姿态信息。

美军尝试用小型无人机投掷GPS制导炸弹

据英国Wired网站2012年11月2日报道，美国军方和中央情报局在阿富汗打击“基地”组织势力过程中使用大量“捕食者”“收割者”和“全球鹰”等大型远程无人机并造成超过3000人死亡。但是，携带重45kg、造价高达数千英镑的“地狱火”导弹，加上大型无人机的飞行成本，使得此类攻击的成本非常高昂。

MQ-9“捕食者”无人机首次投放GPS制导炸弹

2008年5月13日，在中国湖的海军航空作战中心武器分部，第658航空系统中队与一支试验小组完成了MQ-9“捕食者”无人机首次投放GPS制导炸弹的试验。

战术弹道导弹SINS/GNSS/SAR组合制导方法研究

针对 SINS/GPS组合制导系统在战术弹道导弹的应用中存在的问题 ,本文在该组合系统中融入了合成孔径雷达 (SAR)传感器 ,用以提高系统的自主性、容错性和制导精度。仿真结果表明 ,SINS/GNSS/SAR组合系统的制导精度比SINS/GPS有所提高。

MQ-9“捕食者”无人机首次投放GPS制手炸弹

2008年5月13日，在中国湖的海军航空作战中心武器分部，第658航空系统中队与一支试验小组完成了MQ-9“捕食者”无人机首次投放GPS制导炸弹的试验。试验时，在一天当中成功完成了6枚制导炸弹的投放。最初投放的是两枚惰性GBU49制导炸弹，目的是确保炸弹的GPS制导组件能够正常工作。后来一次性投放了4枚炸弹，

通过区域映射实现诱导的GPS干扰系统

本文提出的GPS(GlobalPositionSystem)诱导系统,是一种以区域映射为手段、诱导为目的的转发式干扰系统.该系统通过对分布式转发器的干扰信号的时延控制,诱偏GPS制导的武器,如巡航导弹、精确制导炸弹等,使其偏离原有的目标而运动到一个特定的地域,从而实现对重要目标的保护.该方法的主要优点是可以控制被干扰目标的落点,防止其它干扰方法因落点不可控制而造成对重要设施和人员的毁伤.本文在给出GPS诱导系统的实现原理及其几何描述的基础上,分析了区域映射解的存在性和系统的可行性,并提出了今后需要进一步探讨的理论及工程问题.

某飞机激光制导炸弹空中投放试验的外测技术

叙述了某飞机激光制导炸弹投放试验中外测的内容、采用的原理、方法和具体的实施步骤。采用该外测技术不仅完成了两种型号飞机综合航电火控系统的试飞任务,而且在其他型号飞机类似的试飞任务中也可以应用。通过飞行试验证明该原理方法正确、实用。

一种无人机载制导炸弹姿态测量方法

针对无人机载制导炸弹姿态测量问题的研究,提出了利用GPS搭载地磁等传感器来实时确定制导炸弹在飞行时的诸多姿态参数,经过理论推导给出了姿态测量方程,并设计了姿态测量的硬件系统及相应软件流程,试验表明,这种测量方法有效可行,而且具有精度高、可靠性好、体积小、成本低等特点。