一種高速旋轉(zhuǎn)彈彈體磁場干擾的在線修正方法

王凡 張曉明 曹院 周杰 劉俊 李杰

引用格式：王凡，張曉明，曹院，等.一種高速旋轉(zhuǎn)彈彈體磁場干擾的在線修正方法［J］.航空兵器，2023，30（1）：114-119.

WangFan，ZhangXiaoming，CaoYuan，etal.AReal-TimeOnlineCorrectionMethodforMagneticFieldInterferenceonHigh-SpeedRotatingProjectile［J］.AeroWeaponry，2023，30（1）：114-119.（inChinese）

摘要：滾轉(zhuǎn)角的準(zhǔn)確測量是受控高速旋轉(zhuǎn)彈進(jìn)行精確制導(dǎo)與控制的前提。然而，基于磁傳感器的彈載地磁測姿方法因受到彈體磁場的干擾，會(huì)影響磁傳感器測量的準(zhǔn)確性。針對該問題，提出一種彈體磁場干擾在線修正方法，根據(jù)高速旋轉(zhuǎn)彈飛行過程中可能受到的磁場干擾，建立磁場誤差模型，通過旋轉(zhuǎn)彈飛行規(guī)律約束，對磁傳感器測量得到的磁場值進(jìn)行實(shí)時(shí)修正補(bǔ)償。通過半物理仿真試驗(yàn)驗(yàn)證，該方法可以有效降低測量誤差，提高彈體滾轉(zhuǎn)角估計(jì)精度。通過三軸飛行轉(zhuǎn)臺(tái)測量對該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，地磁測姿滾轉(zhuǎn)角精度可以提高6倍。該方法僅需三軸磁傳感器即可完成修正，步驟簡單，修正時(shí)間極短，實(shí)時(shí)性好，精度高。

關(guān)鍵詞：地磁測姿；高速旋轉(zhuǎn)彈；在線修正；實(shí)時(shí)濾波；滾轉(zhuǎn)角解算;精確制導(dǎo)

中圖分類號(hào)：TJ765

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5048（2023）01-0114-06

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0151

0引言

考慮到成本以及高速旋轉(zhuǎn)彈發(fā)射時(shí)高過載、高自旋的極端環(huán)境，高速旋轉(zhuǎn)彈上一些傳統(tǒng)的飛行姿態(tài)測量方法受到限制［1］。磁阻式傳感器具有全固態(tài)的結(jié)構(gòu)特性，抗高過載和沖擊的能力更強(qiáng)，且測量誤差不隨時(shí)間積累、體積小、功耗低［2］，地磁測姿方法能夠在高過載的發(fā)射環(huán)境及高動(dòng)態(tài)的飛行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高采樣率、高分辨率的實(shí)時(shí)姿態(tài)測量。但彈藥在存儲(chǔ)以及發(fā)射過程中，彈體剩磁、高過載的發(fā)射環(huán)境對彈體材料磁場有影響，舵機(jī)工作以及一些材料在飛行過程中所產(chǎn)生的不同原因的磁場干擾，會(huì)影響磁傳感器采集的準(zhǔn)確性?！?br>