杨启帆， 王江， 范世鹏， 白婵， 周永佳， 胡少勇

(1.北京理工大学 宇航学院， 北京 100081； 2.北京理工大学 中国- 阿联酋智能无人系统“一带一路”联合实验室， 北京 100081；3.西北工业集团有限公司， 陕西 西安 710043)

0 引言

精确制导炮弹在发射后通常会采取低速滚转的飞行方案[1]，具有控制系统简单、可有效对抗激光反导、改善质量偏心和轴系不对称等优势，得以广泛应用[2]。为顺应制导炮弹低成本、远程化的发展趋势，必须建立低成本导航系统。然而，制导炮弹内弹道呈现超高转速、超大过载的特点，惯性导航系统无法进行初始对准。因此，必须在发射后的无控段对滚转角进行快速空中粗对准，以便在滑翔段实施机动指令分解和组合导航精对准。

对于制导炮弹，无控段攻角与侧滑角在很短时间内即可收敛于0°，可以通过卫星获取的速度信息解算俯仰角和偏航角。然而，滚转角很难获得基准，如何实现滚转角的空中对准，是当前制导炮弹的难点问题[3]。空中对准利用卫星、惯性制导(以下简称惯导)等组合系统的卡尔曼滤波技术得到更精确的弹体姿态，但必须进行辅助机动飞行。若在滚转角快速时变且完全未知的条件下，制导炮弹控制系统无法完成空间指令分解，则辅助机动可能是空间中的任意方向，这是制导炮弹难以接受的。

利用地磁传感器可以测量地磁场信息来获取弹体姿态角[4-6]，抗过载能力强、误差不随时间累积，但受限于磁场测量精度并且要增加额外的硬件设备。……