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制导弹药姿态测量技术研究现状(2)

时间:2017-05-30 17:21来源:毕业论文
(5)地磁姿态测量法 地球和近地空间存在的磁场,称为地磁场,是地球的固定资源。由于在一定区域内,地磁场强度和磁倾角、磁偏角均是固定的,故地磁


(5)地磁姿态测量法
地球和近地空间存在的磁场,称为地磁场,是地球的固定资源。由于在一定区域内,地磁场强度和磁倾角、磁偏角均是固定的,故地磁场可以作为测量飞行体飞行姿态的参照依据。随着地磁场模型的日趋完善以及微处理器滤波技术的不断发展和成熟,利用地磁来导航近年来得到迅速发展。通过探测地磁场的特性参数,再结合其他已知条件进行数值计算、误差校正得出载体姿态。利用地磁场探测的方法原理简单,可以全天候工作,抗高过载能力强同时具有好的频响。
有关地磁匹配,国内外也有一些相关报道,但其定位精度主要还停留在中等精度上。现在美国生产的波音飞机上配备有地磁匹配制导系统,在飞机起飞降落时使用。2003年8月,美国国防部称,他们所研制的纯地磁导航系统的导航精度为:地面和空中定位精度优于300m(CEP);水下定位精度优于500m(CEP)。俄罗斯的55-19导弹采用地磁等高线制导系统实现导弹的变轨制导,使导弹进入大气层后不是按抛物线飞行,具有极高的隐蔽性与机动性,增加了敌方拦截难度,主要用于应对美国的新型反弹道导弹系列。2005年10月20日,从哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发射,成功命中俄罗斯远东地区勘察加半岛上库那河靶场内的指定目标。国内有关地磁匹配的研究还主要集中在仿真和预研阶段,中国航天科工集团公司三院35所的李素敏、张万清使用地磁场进行匹配制导,把弹道终段上某些特定点的地磁场特征量绘制成参考图,存储于弹上计算机中,当导弹飞越这些地区时,由弹上地磁测量仪测量出实时地磁场特征量,并与参考图进行相关匹配,从而计算出导弹的实时坐标位置,实现制导功能。地磁匹配的特征量包括总磁场强度、水平磁场强度、东向分量、北向分量、垂直分量、磁偏角、磁倾角以及磁场梯度等,信息丰富、匹配精度高。2007年西北工业大学晏登洋、任建新等人利用地磁导航校正惯性导航的仿真实验取得了较高的精度。中国船舶重工集团公司的张卫华与华北工学院的侯文、杨瑞峰、郑浩鑫磁感应线圈装载在火箭体内,利用火箭弹的滚转运动使线圈切割磁力线产生感应电动势,而线圈电动势的变化可反映火箭弹滚转的情况;此外根据发射点的纬度和射击方向及军用地磁图计算得到弹丸滚转角查找表,根据线圈的实时电动势确定弹丸滚转角;使用过程中可能出现“盲区”,但由于火箭弹飞行过程中滚转角变化速率极快,一旦遇到盲区也会很快过去,该方法组成的测试系统结构简单,容易实现低成本和高可靠性,符合实时测试的要求,但由于线圈的电动势与弹丸的转速有关,因此该方法不太适用于低速旋转弹丸。
(6)地磁—太阳方位角传感器测试法
法国己开始利用地磁进行炮弹精确制导,该系统成本低廉。第一阶段靶场实验设定弹道全长为17公里,在155mm炮弹上同时安装地磁传感器与光学测量装置,光学测量装置用于确定外弹道与太阳之间的相对位置,作为地磁测量的基准,试验结果表明,地磁场可作为恒定的测量基准,此外还设计了用于地磁数据处理的卡尔曼滤波器。2004年对原理样机进行靶场动态试验,试验结果证明地磁传感器的敏感性极佳,测量精确,可达到预定设计要求 制导弹药姿态测量技术研究现状(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_8115.html
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