滑翔制导炮弹空中滚转角在线估计

摘要

滑翔制导炮弹在空中上电进行初始对准时，滚转角用于建立惯导基准和制导指令分解，其对准精度对制导炮弹精确打击至关重要。为提高制导炮弹滚转角精度，提出了一种滑翔段在线估计滚转角误差从而实时修正滚转角的方法。首先，基于弹体姿态运动学和滚转稳定控制，利用惯组陀螺信息进行滚转角对准。在此基础上，建立了考虑滚转角误差的制导控制系统模型，并基于瞬时平衡原理和制导炮弹飞行特性，推导出准弹体下横向和法向过载与滚转角误差之间的数学关系，从而实现在线修正滚转角。最后，提出了利用微分跟踪器提取弹丸过载信息实现准弹体下横向和法向过载的估计。数值仿真结果表明：在综合因素作用下滚转角的初始对准极差可达15.5°,在考虑各种偏差条件下，本方法可将滚转角对准精度提升至5°以内，验证了本方法的有效性和鲁棒性。同时，基于飞行试验数据的结果也验证了本算法在线估计滚转角误差有效性，具备工程化应用价值。

关键词

制导炮弹 / 制导控制 / 空中对准 / 滚转角估计