CN110132268A - 一种车载飞行器初始姿态获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载飞行器初始姿态获取方法，通过车载飞行器所在的发射车测量所述车载飞行器的俯仰角及偏航角，并测量车体横轴与水平面的夹角，再通过车载计算机根据下式进行解算，得到飞行器滚动角。所述飞行器滚动角、偏航角及俯仰角共同构成飞行器的姿态角。该方法中车载计算机通过解算，可以得到飞行器滚动角，飞行器滚动角与飞行器偏航角、俯仰角共同构成飞行器姿态角。可节省飞行器自对准时间，进而缩短战前准备时间，提高战时效率。

Description

一种车载飞行器初始姿态获取方法

技术领域

本发明涉及武器装备自动化控制技术领域，尤其涉及一种车载飞行器初始姿态获取方法。

背景技术

武器系统在作战的时候，飞行器的精确初始姿态角对作战效能极其重要，国内外现有的获取此类车载飞行器(无人机、导弹)的初始姿态角的方法都是依靠飞行器惯测系统进行初始自对准得到，即在飞行器加电后，惯测装置依靠重力加速度进行初始迭代解算，这个过程需要消耗一定的时间。

发明内容

由于发射车本身带有的定位系统，并且也要测量出一些姿态信息，为了缩短获取飞行器初始姿态角的时间，本发明利用了利用发射车自身带有定位系统能够测量姿态信息的优势，根据这些姿态信息利用本方法就能够得出飞行器初始姿态角，可以省略掉飞行器自对准的过程，缩短作战准备时间。

具体地，本发明提供一种车载飞行器初始姿态获取方法，以解决现有的车载飞行器的姿态解算过程消耗时间较长，影响飞行器自对准的效率的问题。

本发明提供了一种车载飞行器初始姿态获取方法，包括：通过车载飞行器所在的发射车测量所述车载飞行器的俯仰角o及偏航角，并测量车体横轴与水平面的夹角β，再通过车载计算机根据下式进行解算，得到飞行器滚动角φ：

所述飞行器滚动角、偏航角及俯仰角共同构成飞行器的姿态角。

可选的，所述发射车通过车体自身的定位系统测量所述俯仰角偏航角及车体横轴与水平面的夹角β。

可选的，所述车载飞行器的俯仰角为车体的俯仰角加上飞行器的起竖角之和。

可选的，所述车载飞行器的偏航角与车体的偏航角相同。

本发明提供的方法具有以下有益效果：

利用定位系统提供的俯仰角及偏航角，并利用测量系统提供的车体横轴与水平面的夹角β，可以通过车载计算机解算得到飞行器滚动角，飞行器滚动角与飞行器偏航角、俯仰角共同构成飞行器姿态角。

该方法通过发射车给出的车体姿态获取飞行器初始姿态角，节省飞行器自对准时间，进而缩短战前准备时间，提高战时效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例的车载飞行器初始姿态获取方法的流程图；

图2是本发明优选实施例中飞行器姿态与车体姿态关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本发明一实施例中提供车载飞行器初始姿态获取方法的流程示意图。本实施例首先通过车载飞行器所在的发射车(主要是其车控系统)测量车载飞行器的俯仰角及偏航角，并测量车体横轴与水平面的夹角β，再通过车载计算机根据式(1)进行解算，即可得到飞行器滚动角φ：

然后上述的飞行器滚动角、偏航角及俯仰角共同构成飞行器的姿态角。本实施例中的飞行器为导弹。

其中，发射车通过车体自身的定位系统测量上述的俯仰角偏航角及车体横轴与水平面的夹角β。

具体地，通过车体自身的安装的测量系统，可以测出飞行器的起竖角。而车载飞行器的俯仰角为车体的俯仰角加上飞行器的起竖角之和。

优选地，车载飞行器的偏航角与车体的偏航角相同。

因此，本实施例中通过发射车可以给出飞行器偏航角、俯仰角。同时车载定位系统可以测出车体纵轴、横轴与水平面夹角，只要把飞行器俯仰角和车体横轴与水平面夹角的信息通过信号传输装置输送到车载计算机，则车载计算机即可通过本发明公式(1)进行解算，可以得到飞行器滚动角，飞行器滚动角与飞行器偏航角、俯仰角共同构成飞行器姿态角。

参考图2所示，为飞行器姿态与车体姿态关系图，其中，车体纵轴(为车的头尾方向)，横轴(为车体横向)。X为车体纵轴在水平面投影的方向，Y为垂直于水平面的方向，Z为垂直于OXY平面的方向。φ定义为飞行器初始滚转角。β定义为车体横轴与水平面夹角。是飞行器初始俯仰角。γ定义为车体横轴在水平面上的投影与Z轴的夹角。

本实施例方法具体应用例如下：

发射车给出以下姿态信息：飞行器方位角为车体纵轴在水平面内投影与北向的夹角，即为车体坐标系与北天东坐标系的偏航角ψ(发射车可测)。车体纵轴与水平面夹角(发射车可测)与飞行器起竖角(发射车可测)之和即为俯仰角车体B轴与水平面夹角β(发射车可测)。

参考图2，滚动角由俯仰角和车体横轴与水平面夹角β运用公式(1)通过车载计算机计算出。其中，

β＝∠BOC

φ＝∠BOD

γ＝∠COD

具体计算过程如下：

cosφ＝cosγcosβ

而：

又有：

则：

最后即得式(1)：

这样，通过式(1)本发明即可解算得到飞行器滚动角，再结合发射车自身的定位系统所获取的偏航角、俯仰角即可获取车载飞行器的初始姿态。

综上所述，本发明提供的车载飞行器初始姿态获取方法利用车载计算机结算自身定位系统提供的飞行器俯仰角及自身的测量系统测量的车体横轴与水平面夹角，可以得到飞行器滚动角，进而得到初始姿态。该方法获取姿态角的过程可以有效地节省飞行器自对准时间，进而缩短战前准备时间，提高战时效率

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种车载飞行器初始姿态获取方法，其特征在于，通过车载飞行器所在的发射车测量所述车载飞行器的俯仰角θ及偏航角，并测量车体横轴与水平面的夹角β，再通过车载计算机根据下式进行解算，得到飞行器滚动角φ：

所述飞行器滚动角、偏航角及俯仰角共同构成飞行器的姿态角。

2.根据权利要求1所述的车载飞行器初始姿态获取方法，其特征在于，所述发射车通过车体自身的定位系统测量所述俯仰角θ、偏航角及车体横轴与水平面的夹角β。

3.根据权利要求1或2所述的车载飞行器初始姿态获取方法，其特征在于，所述车载飞行器的俯仰角为车体的俯仰角加上飞行器的起竖角之和。

4.根据权利要求1或2所述的车载飞行器初始姿态获取方法，其特征在于，所述车载飞行器的偏航角与车体的偏航角相同。