变质心控制的旋转弹动力学建模与仿真

针对高速旋转弹方向修正的难题,将变质心技术应用到高速旋转弹的弹道方向修正中。引入固连于瞬时质心的动质心坐标系,重点分析了由于质心偏移带来的弹体转动惯量、惯性积的变化以及所产生的控制力矩,基于外弹道学理论建立了变质心的高速旋转弹的6自由度弹道模型。仿真结果证明了变质心控制对于高速旋转弹具有理想的修正能力,惯性积是影响其稳定性和操纵性的重要因素。     

高速旋转弹位置与姿态测量数据分析方法

精确的弹箭位置与姿态测量数据是提高制导弹箭射击精度的基础。通过分析高速旋转弹位置与姿态传感器的量测噪声,采用卡尔曼滤波方法进行误差估计,以提高测量精度。基于高速旋转弹质心运动和角运动方程,建立了系统状态方程;根据全球定位系统和地磁传感器的测量原理,建立了量测方程;以某弹飞行数据为例,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)和无味卡尔曼滤波(UKF)分别对弹箭的位置和姿态进行最优估计。仿真结果表明,采用上述方法可有效减少系统误差,并使综合误差进一步降低,射程与高度误差均控制在±1 m,攻角和侧滑角误差分别为±0.02 rad和±0.01 rad,可满足工程应用的要求。