袁丹丹,易文俊,管 军,孙 蕾,张浩然

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室,江苏 南京 210094)

基于UKF弹体滚转姿态测量方法研究

袁丹丹,易文俊,管 军,孙 蕾,张浩然

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室,江苏 南京 210094)

利用磁阻传感器和GPS等器件的测量信息,建立了地磁/GPS组合弹体姿态测量解算模型,对弹体姿态信息进行实时测量解算。为了提高弹体飞行姿态测量解算精度,建立了弹道滤波方程,采用UKF算法进行数据滤波处理,结合磁阻传感器的输出信息对弹体滚转姿态进行实时解算。数值计算及仿真结果表明:相比于直接使用GPS输出的速度信息进行姿态解算,通过UKF滤波处理后,可以使得地磁/GPS组合测量解算的结果更准确,提高了弹体姿态解算精度。

弹箭;制导;GPS;地磁;UKF滤波;滚转姿态解算

获取飞行弹体准确的姿态信息对弹体制导控制存在重大的意义,若是姿态测量信息不准确,将严重影响到控制系统的控制精度,甚至导致弹体飞行不稳定,因此提高弹体运动姿态参数测量精度的研究非常有必要。在飞行弹体姿态测量中,常用的是惯性导航方法,即使用陀螺仪、加速度计等惯性器件进行飞行弹体的姿态测量,其理论和技术都达到了一定的水平,但是存在着误差随时间累积等缺陷[1],且由于弹体的高动态(高发射过载、高转速等)的特点,惯性器件很难满足上弹应用的要求[2]。由于磁阻传感器可以克服误差随时间累积的缺陷,同时具有体积……