JP2022539926A - Integrated guidance and control system with high load capacity - Google Patents

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Abstract

【課題】【解決手段】本発明は、耐高荷重の一体化した誘導制御システムを提供し、該システムにおいて、航法システム、誘導システム、及び制御システムを一体的に設計し、いずれもデータをマイクロプロセッサモジュールに送信して処理し、サブシステム間の信号伝達の時間遅延により飛翔体制御が影響されるのを避け、その中、特にシート状を呈する耐高荷重アンテナを設計しており、従来のテーパー状アンテナ及び改良後のリング状アンテナと比較して、該シート状アンテナは、より強い衛星信号受信能力を持つのみならず、さらに耐高荷重の特性を有し、高動的、高荷重の場合でも安定的に動作可能である。なお、航法モジュール及び誘導モジュールで取得した目視線角速度がいずれも十分に的確ではなく、誤差が存在するため、マイクロプロセッサモジュールにおいて姿勢推定演算後の目視線角速度を用いて航法計算を行い、命中精度をさらに向上させることができる。Kind Code: A1 The present invention provides a high load-bearing integrated guidance and control system, in which a navigation system, a guidance system and a control system are integrally designed, all of which are micro-data. It is sent to the processor module for processing, avoiding the influence of the time delay of signal transmission between subsystems on the control of the flying object. Compared with the tapered antenna and the improved ring antenna, the sheet antenna not only has stronger satellite signal reception ability, but also has the characteristics of high load capacity, high dynamic and high load capacity. It can operate stably even when In addition, since the line-of-sight angular velocities acquired by the navigation module and the guidance module are not sufficiently accurate and there are errors, navigation calculations are performed using the line-of-sight angular velocities after attitude estimation calculations in the microprocessor module. can be further improved.

Description

本発明は、飛翔体の誘導制御システムに関し、具体的に耐高荷重の一体化した誘導制御システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a guidance and control system for a flying object, and more particularly to a high-load integrated guidance and control system.

誘導制御システムは、高動的飛翔体の掛け替えのない中核組成部分の1つであり、高動的飛翔体の性能を決める肝心なものであり、従来の誘導制御システムは、通常、空間定位ジャイロ、フラットレーザシーカー、空気圧操舵装置等で構成されるが、上記コンポーネントは、設計した高動的飛翔体が高荷重のシステムへの破壊的影響に耐えられないのを本質的に決定し、多くのコンポーネントが高動的の場合に理論的な動作性能を持たなくなり、しかも、従来の誘導制御システムは、具体的な型式に応じて航法システム、誘導システム、及び制御システムを個別に設計する必要がよくあり、このようにして大量の時間及び精力をかかる必要があるのみならず、サブシステム間が協調せず、マッチングしない問題も存在する。特に、高荷重の作用により、このような従来の設計方案は、航法システム、誘導システム及び制御システムの間の指令伝達の遅延をよりひどくし、深刻な結果を引き起こす。従って、高荷重に耐えられる汎用の一体化航法誘導制御システムを設計し、高荷重、大機動の飛行条件で一体的に集積して正常に動作可能にすることは、高動的飛翔体の性能の向上に対して重大な意味を有する。 Guidance and control systems are one of the irreplaceable core components of high-dynamic missiles, and are the key to determining the performance of high-dynamic missiles. , a flat laser seeker, a pneumatic steering system, etc., but these components essentially determine that the highly dynamic projectiles they design cannot withstand the destructive effects of high loads on the system, and many When the components are highly dynamic, they do not have theoretical operating performance, and the conventional guidance and control system often needs to design the navigation system, guidance system, and control system separately according to the specific model. Not only does this require a large amount of time and effort, but there is also the problem of non-coordination and non-matching between subsystems. In particular, under the action of high loads, such conventional design schemes make the command transmission delays between the navigation system, the guidance system and the control system worse, causing serious consequences. Therefore, the design of a general-purpose integrated navigation guidance and control system that can withstand high loads, and the integration of integrated navigation and control systems that enable normal operation under high-load, high-mobility flight conditions is essential to the performance of highly dynamic flying objects. have significant implications for the improvement of

上記の原因により、本発明者は、従来の誘導制御システムを鋭意に研究し、上記課題を解決することができる新規な誘導制御システムの設計を望んでいる。 Due to the above reasons, the inventor of the present invention has diligently studied conventional guidance and control systems, and hopes to design a novel guidance and control system that can solve the above problems.

上記の問題を解決するために、本発明者は鋭意に研究し、耐高荷重の一体化した誘導制御システムを設計し、該システムにおいて、航法システム、誘導システム、及び制御システムを一体的に設計しており、いずれもデータをマイクロプロセッサモジュールに送信して処理し、サブシステム間の信号伝達の時間遅延により飛翔体制御が影響されるのを避け、その中、特に、シート状を呈する耐高荷重アンテナを設計しており、従来のテーパー状アンテナ及び改良後のリング状アンテナと比較して、該シート状アンテナは、より強い衛星信号受信能力を持つのみならず、さらに耐高荷重の特性を有し、高動的、高荷重の場合でも安定的に動作可能である。なお、航法モジュール及び誘導モジュールにより取得した目視線角速度は、いずれも十分に的確ではなく、誤差が存在するため、マイクロプロセッサモジュールにおいて姿勢推定演算後の目視線角速度を使用して航法計算を行い、命中精度をさらに向上させることができ、本発明を成し遂げた。 In order to solve the above problems, the present inventors have intensively researched and designed a high-load-bearing integrated guidance and control system, in which the navigation system, guidance system and control system are designed in an integrated manner. Both of them send data to the microprocessor module for processing, so as to avoid affecting the control of the projectile due to the time delay of signal transmission between subsystems. Designed with a load-bearing antenna, compared with the conventional tapered antenna and the improved ring-shaped antenna, the sheet-shaped antenna not only has stronger satellite signal reception ability, but also has the characteristics of high load-bearing capacity. It can operate stably even in the case of high dynamics and high load. Since the line-of-sight angular velocities acquired by the navigation module and the guidance module are not sufficiently accurate and contain errors, navigation calculations are performed using the line-of-sight angular velocities after attitude estimation calculations in the microprocessor module, It was possible to further improve the accuracy of the hit, and the present invention was accomplished.

具体的に、本発明の目的は、高荷重の場合でも飛翔体の姿勢を精確に制御することができる耐高荷重の一体化した誘導制御システムを提供することにある。 Specifically, it is an object of the present invention to provide a high-load integrated guidance and control system capable of accurately controlling the attitude of a flying object even under heavy loads.

その中、該システムは、飛翔体の姿勢を精確に制御するために必要荷重を提供し、転舵指令を生成するための一体化したマイクロプロセッサモジュール1を含む。 Therein, the system includes an integrated microprocessor module 1 for providing the necessary loads and generating steering commands to precisely control the attitude of the projectile.

その中、該システムは、さらに、飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで取得するための航法モジュール2と、飛翔体のロール角、回転速度及び目視線角情報をリアルタイムで取得するための誘導モジュール3と、転舵指令を実行し、転舵状態をマイクロプロセッサモジュール1にリアルタイムでフィードバックし、転舵指令に対してフィードバック補償を行い、操舵精度を向上させるための制御モジュール4と、を含む。 Wherein, the system further includes a navigation module 2 for real-time acquisition of the position and velocity information of the projectile, and a guidance module for real-time acquisition of the roll angle, rotation speed and line-of-sight information of the projectile. 3, and a control module 4 for executing the steering command, feeding back the steering state to the microprocessor module 1 in real time, performing feedback compensation for the steering command, and improving the steering accuracy.

その中、前記航法モジュール2は、耐高荷重アンテナ21、干渉防止サブモジュール22及び衛星誘導サブモジュール23を含み、
前記耐高荷重アンテナ21の形状がシート状であり、高荷重時に衛星信号を受信するためであり、前記干渉防止サブモジュール22が前記耐高荷重アンテナ21に接続されており、前記衛星信号をフィルタリング処理するためであり、前記衛星誘導サブモジュール23は、フィルタリング処理した衛星信号を受信して該信号に基づいて飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで推定演算する。
wherein the navigation module 2 includes a high-load antenna 21, an anti-interference sub-module 22 and a satellite guidance sub-module 23;
The shape of the high load-bearing antenna 21 is sheet-like, so as to receive satellite signals when the load is high, and the anti-interference sub-module 22 is connected to the high load-bearing antenna 21 to filter the satellite signals. The satellite guidance sub-module 23 receives the filtered satellite signals and estimates and calculates the position and velocity information of the flying object in real time based on the signals.

その中、耐高荷重アンテナ21が飛翔体の外壁に設置されており、好ましくは、前記飛翔体の外壁には、凹状収容槽5が設置されており、前記耐高荷重アンテナ21が前記収容槽5内に取り付けられており、かつ耐高荷重アンテナ21の外部に保護バッフル51が設置されている。 Among them, the high-load-resistant antenna 21 is installed on the outer wall of the flying object, preferably, the concave storage tank 5 is installed on the outer wall of the flying object, and the high-load-resistant antenna 21 is installed in the storage tank. 5 and a protective baffle 51 is installed on the outside of the high load-bearing antenna 21 .

その中、前記耐高荷重アンテナ21が複数枚設置され、飛翔体の周囲に均一に分布されており、好ましくは、前記耐高荷重アンテナ21が4枚設置されている。 Among them, a plurality of high-load-resistant antennas 21 are installed and uniformly distributed around the flying object. Preferably, four high-load-resistant antennas 21 are installed.

その中、前記誘導モジュール3は、地磁気センサ31とストラップダウンレーザシーカー32とを含み、前記地磁気センサ31は、飛翔体のロール角及び回転速度をリアルタイムでセンシングするためであり、ストラップダウンレーザシーカー32は、飛翔体の目視線角をリアルタイムでセンシングするためである。 Wherein, the guidance module 3 includes a geomagnetic sensor 31 and a strapdown laser seeker 32 , the geomagnetic sensor 31 is for real-time sensing of the roll angle and rotation speed of the flying object, and the strapdown laser seeker 32 . is for sensing the line-of-sight angle of the flying object in real time.

その中、前記制御モジュール4は、操舵装置サーボサブモジュール41と電動操舵装置42とを含み、前記操舵装置サーボサブモジュール41は転舵指令を受信し、それを操舵装置信号に変換し、電動操舵装置42の操舵動作を制御するためであり、前記操舵装置サーボサブモジュール41はさらに電動操舵装置の転舵状態をセンシングするためである。 Wherein, the control module 4 includes a steering gear servo sub-module 41 and an electric steering gear 42, the steering gear servo sub-module 41 receives a steering command, converts it into a steering gear signal, and converts it into an electric steering signal. This is for controlling the steering operation of the device 42, and the steering device servo sub-module 41 is also for sensing the steering state of the electric steering device.

その中、前記マイクロプロセッサモジュール1において、航法モジュール2から取得した飛翔体の位置及び速度情報に基づいて第1の目視線角速度 Among them, in the microprocessor module 1, based on the position and velocity information of the flying object obtained from the navigation module 2, the first visual angular velocity

Figure 2022539926000002
Figure 2022539926000002

を取得し、さらに誘導モジュール3から取得した飛翔体の目視線角に基づいて第2の目視線角速度 and a second visual line-of-sight angular velocity

Figure 2022539926000003
Figure 2022539926000003

を取得し、前記 and get the above

Figure 2022539926000004
Figure 2022539926000004

及び as well as

Figure 2022539926000005
Figure 2022539926000005

を推定演算処理して得られた最終目視線角速度 The final line-of-sight angular velocity obtained by estimating and processing

Figure 2022539926000006
Figure 2022539926000006

を飛翔体の目視線角速度とする。 is the visual line-of-sight angular velocity of the projectile.

本発明は下記の有益な効果を含む。 The invention includes the following beneficial effects.

(1)本発明の誘導制御システムにおいて、従来の空間定位ジャイロの代わりに地磁気センサを用い、フラットシーカーの代わりにストラップダウンレーザシーカーを用い、空気圧操舵装置の代わりに電動操舵装置を用いることにより、該システムは、良好な耐高荷重を有することとなり、高荷重、大機動の飛翔体において使用可能であり、的確な誘導データ情報を提供できるとともに、毀傷リスクを低下させることもできる。 (1) In the guidance control system of the present invention, by using a geomagnetic sensor instead of a conventional spatial orientation gyro, a strap-down laser seeker instead of a flat seeker, and an electric steering device instead of a pneumatic steering device, The system has a good high load resistance, can be used in high-load, high-maneuvering flying objects, can provide accurate guidance data information, and can also reduce the risk of injury.

(2)本発明の誘導制御システムにおいて、航法システム、誘導システム、及び制御システムを一体的に設計することにより、サブシステム間の信号伝達の時間遅延によって飛翔体制御が影響されるのを避けた。 (2) In the guidance control system of the present invention, by integrally designing the navigation system, the guidance system, and the control system, it is possible to avoid the influence of the time delay of signal transmission between subsystems on the control of the flying object. .

(3)本発明の誘導制御システムにおいて、フラットシーカーの代わりにストラップダウンレーザシーカーを用い、航法システム、誘導システム、及び制御システムを一体的に設計することにより、飛翔体の積載空間を節約し、飛翔体の耐荷重能力を向上させた。 (3) In the guidance and control system of the present invention, a strap-down laser seeker is used instead of the flat seeker, and the navigation system, the guidance system, and the control system are integrally designed to save the loading space of the flying object; Improved the load-bearing capacity of the projectile.

(4)本発明の誘導制御システムは、広域適応性を有し、各種の型式の飛翔体に適用可能であり、汎用の誘導制御システム方案である。 (4) The guidance and control system of the present invention has wide adaptability, is applicable to various types of flying objects, and is a general-purpose guidance and control system.

図1は、本発明の1つの好適な実施形態に係る耐高荷重の一体化した誘導制御システムの全体構造図を示す。FIG. 1 shows an overall structural diagram of a high-load-bearing integrated guidance and control system according to one preferred embodiment of the present invention. 図2は、本発明の1つの好適な実施形態に係る耐高荷重の一体化した誘導制御システムにおける耐高荷重アンテナの構造概略図を示す。FIG. 2 shows a structural schematic diagram of a high-load-bearing antenna in a high-load-bearing integrated guidance control system according to a preferred embodiment of the present invention. 図3は、実験例において3つの角速度条件での飛翔体軌跡を示す。FIG. 3 shows the trajectory of the projectile under three angular velocity conditions in the experimental example.

以下、図面及び実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。これらの説明により、本発明の特徴及び利点がより明瞭かつ明確になる。 The present invention will be described in more detail below with reference to drawings and examples. With these descriptions, the features and advantages of the invention will become clearer and clearer.

ここで専用する「例示的」という用語の意味は、「例、実施例又は説明的に用いる」ことである。ここで「例示的」に説明するあらゆる実施例は、その他の実施例より好ましいと解釈される必要はない。図面において実施例の各種の態様を示しているが、特に指摘がない限り、図面を縮尺して描く必要はない。 The term "exemplary" as used herein exclusively means "used as an example, example, or illustration." Any embodiment described herein as "exemplary" should not be construed as preferred over other embodiments. Although the drawings illustrate various aspects of the embodiments, the drawings are not necessarily drawn to scale unless otherwise indicated.

本発明が提供する耐高荷重の一体化した誘導制御システムは、図1に示すように、該システムは、高荷重の場合でも飛翔体の姿勢を精確に制御することができる。 The high-load-bearing integrated guidance and control system provided by the present invention, as shown in FIG. 1, can accurately control the attitude of a projectile even under heavy loads.

本発明に記載の高荷重とは、飛翔体に作用する気動力及びエンジン推力の合力と飛翔体の重力との比の値が10000以上であることを指す。高動的とは、飛翔体が大機動飛行を行うことができ、大きい法線加速度(一般的には、法線加速度が10g以上の飛行状況を大機動飛行と称し、gは重力加速度である)。一般的に、高荷重/高動的の場合に、飛翔体自体のセンサ装置、例えば空間ジャイロ、慣性ジャイロ、フラットレーザシーカー等がその測定基準を失い、精確な測定結果が得られないこととなる。 The high load referred to in the present invention means that the ratio of the resultant force of the aerodynamic force and engine thrust acting on the flying object to the gravity of the flying object is 10,000 or more. High dynamics means that the flying object can perform high-maneuver flight, and a large normal acceleration (generally, a flight situation with a normal acceleration of 10 g or more is called high-maneuver flight, where g is the gravitational acceleration. ). In general, in the case of high load/high dynamics, the sensor device of the flying object itself, such as space gyro, inertial gyro, flat laser seeker, etc., loses its measurement standard, and accurate measurement results cannot be obtained. .

1つの好適な実施形態において、該システムは、飛翔体の姿勢を精確に制御するために必要荷重を提供し、転舵指令を生成するための一体化したマイクロプロセッサモジュール1を含む。前記一体化とは、該誘導制御システムにおける航法モジュール、誘導モジュール及び制御モジュールの計算部分が一体的に集積され、センシングにより基礎データを取得した後にいずれも該マイクロプロセッサモジュール中に送信し、マイクロプロセッサモジュールで統一的に処理することにより、航法システム、誘導システム及び制御システム間の指令伝達の遅延が発生する問題を避け、各信号が互いに干渉して引き起こしたシステムノイズを低下させることもできる。 In one preferred embodiment, the system includes an integrated microprocessor module 1 for providing the necessary loads and generating steering commands to precisely control the attitude of the projectile. The integration means that the calculation parts of the navigation module, the guidance module and the control module in the guidance and control system are integrally integrated, and after acquiring basic data by sensing, all of them are transmitted to the microprocessor module, and the microprocessor The unified processing by the module avoids the problem of command transmission delay between the navigation system, the guidance system and the control system, and also reduces the system noise caused by the interference of each signal.

好ましくは、図1に示すように、該システムは、さらに、航法モジュール2、誘導モジュール3及び制御モジュール4を含み、その中、航法モジュール2は、飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで取得するためであり、誘導モジュール3は、飛翔体のロール角、回転速度及び目視線角情報をリアルタイムで取得するためであり、制御モジュール4は、転舵指令を実行し、転舵状態をマイクロプロセッサモジュール1にリアルタイムでフィードバックし、転舵指令に対してフィードバック補償を行い、操舵精度を向上させるためである。いわゆるフィードバック補償は、リアルタイム転舵状態を制御モジュール4の入力量とすることにより、閉ループシステムを構成することである。フィードバック補償により、転舵指令の精度を向上させることができる。本発明におけるフィードバック補償については、本分野で知られているフィードバック補償を用いることができ、特に限定しない。 Preferably, as shown in FIG. 1, the system further includes a navigation module 2, a guidance module 3 and a control module 4, in which the navigation module 2 acquires the position and velocity information of the projectile in real time. The guidance module 3 is for real-time acquisition of information on the roll angle, rotation speed and line of sight angle of the projectile. 1 in real time, feedback compensation is performed for the steering command, and the steering accuracy is improved. The so-called feedback compensation is to construct a closed loop system by using the real-time steering state as the input quantity of the control module 4 . Feedback compensation can improve the accuracy of the steering command. Feedback compensation in the present invention can use feedback compensation known in the art, and is not particularly limited.

更に好適な実施形態において、図1、図2に示すように、前記航法モジュール2は、耐高荷重アンテナ21、干渉防止サブモジュール22及び衛星誘導サブモジュール23を含み、前記耐高荷重アンテナ21の形状がシート状であり、高荷重時に衛星信号を受信するためであり、前記干渉防止サブモジュール22が前記耐高荷重アンテナ21に接続されており、前記衛星信号をフィルタリング処理するためであり、前記衛星誘導サブモジュール23は、フィルタリング処理した衛星信号を受信して該信号に基づいて飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで推定演算するためである。 In a further preferred embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the navigation module 2 includes a high load-bearing antenna 21, an anti-interference sub-module 22 and a satellite guidance sub-module 23. It has a sheet-like shape and is for receiving satellite signals when the load is heavy, the interference prevention sub-module 22 is connected to the high-load antenna 21, and is for filtering the satellite signals. This is because the satellite guidance sub-module 23 receives the filtered satellite signal and estimates the position and velocity information of the flying object in real time based on the signal.

その中、耐高荷重アンテナ21が飛翔体の外壁に設置されており、好ましくは、図2に示すように、前記飛翔体の外壁には凹状収容槽5が設置されており、前記耐高荷重アンテナ21が前記収容槽5内に取り付けられており、前記収容槽5の深さ寸法が前記アンテナの厚さ寸法より大きく、かつ耐高荷重アンテナ21の外部には保護バッフル51が設置されている。 Among them, a high-load-resistant antenna 21 is installed on the outer wall of the flying object, and preferably, as shown in FIG. Antenna 21 is installed in the storage tank 5, the depth dimension of the storage tank 5 is larger than the thickness dimension of the antenna, and a protective baffle 51 is installed outside the high-load antenna 21. .

耐高荷重アンテナ21が収容槽5の底部に固定されており、好ましくは、前記収容槽がちょうど耐高荷重アンテナ21を収容でき、収容槽の側壁が耐高荷重アンテナ21のために横方向リミットを提供して、耐高荷重アンテナ21の摺動を防止することができ、前記保護バッフル51が収容槽の頂部に固定されており、それ自体が完全に収容槽の内部に収容され、飛翔体の外面をほぼ平滑にすることができ、前記保護バッフルの外部形状が飛翔体の外部輪郭に一致し、円弧状であってもよいし、フラット状であってもよく、前記保護バッフルの内側が耐高荷重アンテナ21に当接しており、耐高荷重アンテナ21を固定し、加速過程において耐高荷重アンテナ21が移動及び破壊しないよう確保するためである。 A high load-bearing antenna 21 is fixed to the bottom of the container 5, preferably the container is just able to accommodate the high load-bearing antenna 21, and the sidewall of the container is a lateral limit for the high load-bearing antenna 21. can prevent the high-load-bearing antenna 21 from sliding, and the protective baffle 51 is fixed to the top of the storage tank, and itself is completely housed inside the storage tank, and the flying object The outer surface of the protective baffle can be substantially smooth, the outer shape of the protective baffle conforms to the outer contour of the projectile, and can be arc-shaped or flat, and the inner side of the protective baffle can be This is because it abuts on the high-load-resistant antenna 21, fixes the high-load-resistant antenna 21, and ensures that the high-load-resistant antenna 21 does not move or break during the acceleration process.

前記保護バッフル51は、飛翔体の加速段階でその内側の耐高荷重アンテナ21を保護し、耐高荷重アンテナ21が加速過程において損なわれるのを防止するためであり、前記飛翔体が誘導段階に入った場合、前記保護バッフル51は飛翔体から脱離し、耐高荷重アンテナ21を外部に露出させ、さらに耐高荷重アンテナ21の衛星信号の受信を便利となり、衛星信号が保護バッフル51によりシールド/干渉されるのを避ける。好ましくは、耐高荷重アンテナ21が飛翔体上の操舵装置に類似して、いずれも誘導段階でのみ動作を開始するので、前記保護バッフル51と飛翔体の操舵装置外部のバッフルとを同期的に制御して、同期的に脱離させることができる。 The protective baffle 51 protects the high-load-bearing antenna 21 inside during the acceleration stage of the flying object, and prevents the high-load-bearing antenna 21 from being damaged during the acceleration process. When it enters, the protective baffle 51 separates from the flying object, exposing the high-load-resistant antenna 21 to the outside, making it convenient to receive the satellite signal of the high-load-resistant antenna 21, and the satellite signal is shielded/shielded by the protective baffle 51. Avoid interference. Preferably, the protective baffle 51 and the baffle external to the vehicle's steering system are synchronized, since the high-load antenna 21 is analogous to the steering system on the vehicle, and both begin to operate only during the guidance phase. Detachment can be controlled and synchronous.

前記耐高荷重アンテナ21の形状がシート状であり、即ち、前記耐高荷重アンテナ21がシート状アンテナ又は薄板状アンテナであり、該アンテナは、矩形のフラット状であってもよいし、弧度を持つ円弧板状であってもよく、飛翔体の外部輪郭に応じて設置することができ、本願では、好ましくは弧度を持つ円弧板状であり、飛翔体の外部輪郭に一致し、かつ飛翔体がローリングする過程において、弧度を持つ円弧板状アンテナは、衛星信号を受信する時間がより長く、信号強度がより良い。 The shape of the high-load-resistant antenna 21 is a sheet-like shape, that is, the high-load-resistant antenna 21 is a sheet-like antenna or a thin plate-like antenna, and the antenna may be a rectangular flat shape, or may have an arc degree. It may be in the shape of an arc plate having a circular shape, and can be installed according to the outer contour of the projectile. In the rolling process, the arc plate antenna with radii has a longer time to receive satellite signals and better signal strength.

好ましくは、前記耐高荷重アンテナ21が複数枚設置され、飛翔体の周囲に均一に分布されており、好ましくは、前記耐高荷重アンテナ21が4枚に設置されており、本願において、好ましくは、該耐高荷重アンテナ21が飛翔体のローリングする周方向に沿って配置され、飛翔体の高速ローリング時の衛星信号受信能力が弱くならないよう保証する。 Preferably, a plurality of high-load-resistant antennas 21 are installed and uniformly distributed around the flying object. Preferably, four high-load-resistant antennas 21 are installed. , the high-load-bearing antenna 21 is arranged along the rolling circumferential direction of the flying object to ensure that the satellite signal reception capability is not weakened when the flying object rolls at high speed.

本願におけるシート状の耐高荷重アンテナ21は、従来のテーパー状アンテナ又はリング状アンテナと比較して、シート状アンテナが占める空間面積が小さいため、外部ノイズ又は干渉に影響されにくく、かつシート状のアンテナの集積度がより高く、その衛星信号受信能力がより強い。 The sheet-shaped high-load-resistant antenna 21 of the present application occupies a smaller spatial area than a conventional tapered antenna or ring-shaped antenna, so that it is less likely to be affected by external noise or interference. The antenna has higher integration and its satellite signal reception ability is stronger.

好ましくは、前記シート状の耐高荷重アンテナ21は、従来のリング状アンテナ又はテーパー状アンテナと同じ材料を用いて製造することができ、該耐高荷重アンテナ21は、安定性及び物理強度を保証する前提で、コスト低減のために厚さをなるべく低減することができる。 Preferably, the sheet-like high-load-bearing antenna 21 can be manufactured using the same material as the conventional ring-shaped antenna or tapered antenna, and the high-load-bearing antenna 21 guarantees stability and physical strength. On the premise that it does, the thickness can be reduced as much as possible for cost reduction.

好ましくは、前記耐高荷重アンテナ21の長さ寸法は、好ましくは120~200mmであり、前記耐高荷重アンテナ21の幅寸法は、好ましくは50~70mmであり、その厚さが4~8mmである。 Preferably, the length dimension of the high-load-resistant antenna 21 is preferably 120-200 mm, the width dimension of the high-load-resistant antenna 21 is preferably 50-70 mm, and the thickness thereof is 4-8 mm. be.

好ましくは、衛星誘導サブモジュール23は、GPS受信装置、北斗受信装置及びGLONASS受信装置を含み、上記複数の受信装置を設置することで衛星情報の取得精度及び受信能力を向上させることができる。 Preferably, the satellite guidance sub-module 23 includes a GPS receiver, a BeiDou receiver and a GLONASS receiver, and multiple receivers are installed to improve the accuracy and reception capability of satellite information.

1つの好適な実施形態において、図1に示すように、前記誘導モジュール3は、地磁気センサ31及びストラップダウンレーザシーカー32を含む。 In one preferred embodiment, the guidance module 3 includes a geomagnetic sensor 31 and a strapdown laser seeker 32, as shown in FIG.

前記地磁気センサ31は、飛翔体のロール角及び回転速度をリアルタイムでセンシングするためであり、センシングした情報をマイクロプロセッサモジュール1に送信するためであり、従来の空間定位ジャイロと比較して、地磁気センサは、フレーム角の制約を受けないので、高荷重の条件で正常に動作することができる。本発明に記載のセンシングは、測定又は感応と理解することができ、飛翔体の動的情報を取得するためである。 The geomagnetic sensor 31 is for sensing the roll angle and rotation speed of the flying object in real time, and for transmitting the sensed information to the microprocessor module 1. Compared with the conventional spatial orientation gyro, the geomagnetic sensor is not subject to frame angle constraints and can operate normally under high load conditions. Sensing according to the present invention can be understood as measuring or sensing, for obtaining dynamic information of a flying object.

本発明に記載の地磁気センサ31は本分野でよく用いられる地磁気センサであり、特に限定せず、上記機能を満足できるものであればよい。 The geomagnetic sensor 31 according to the present invention is a geomagnetic sensor that is often used in this field, and is not particularly limited as long as it can satisfy the above functions.

本発明に記載のストラップダウンレーザシーカー32は、本分野でよく用いられるストラップダウンレーザシーカーであり、特に限定せず、上記機能を満足できるものであればよい。 The strapdown laser seeker 32 according to the present invention is a strapdown laser seeker that is often used in this field, and is not particularly limited as long as it can satisfy the above functions.

ストラップダウンレーザシーカー32は、飛翔体の目視線角をリアルタイムでセンシングし、測定情報をマイクロプロセッサモジュールに送信するためであり、従来のフラットシーカーと比較して、ストラップダウンシーカーはフラットに取り付ける必要がなく、飛翔体に直接に固定し接続することができ、機体の積載空間を節約するのみならず、高荷重条件での動作性能も良好であり、さらに航法誘導制御システムの一体化の実現に有利である。 The strapdown laser seeker 32 senses the line of sight angle of the flying object in real time and transmits the measured information to the microprocessor module. It can be directly fixed and connected to the flying object, which not only saves the loading space of the aircraft, but also has good operation performance under high load conditions, and is advantageous in realizing the integration of the navigation guidance control system. is.

1つの好適な実施形態において、図1に示すように、前記制御モジュール4は操舵装置サーボサブモジュール41及び電動操舵装置42を含む。 In one preferred embodiment, the control module 4 includes a steering gear servo sub-module 41 and an electric steering gear 42, as shown in FIG.

前記操舵装置サーボサブモジュール41は転舵指令を受信し、それを操舵装置信号に変換し、電動操舵装置42の操舵動作を制御するためであり、電動操舵装置42は、好ましくは比例式電動操舵装置であり、従来の空気圧操舵装置と比較して、より良い耐高荷重能力を有し、特に大機動の条件で、飛翔体の姿勢の精確制御を実現することができる。 Said steering gear servo sub-module 41 is for receiving a steering command and converting it into a steering gear signal for controlling the steering action of an electric steering gear 42, which preferably has a proportional electric steering. Compared with the conventional pneumatic steering system, it has a better high load capacity, and can realize precise control of the attitude of the flying object, especially in the condition of large maneuvers.

前記操舵装置サーボサブモジュール41は、さらに電動操舵装置の転舵状態をセンシングするためである。 The steering device servo sub-module 41 is also for sensing the steering state of the electric steering device.

1つの好適な実施形態において、前記マイクロプロセッサモジュール1において、航法モジュール2から取得した飛翔体の位置及び速度情報に基づいて第1の目視線角速度 In one preferred embodiment, the microprocessor module 1 calculates a first visual angular velocity based on the position and velocity information of the projectile obtained from the navigation module 2.

Figure 2022539926000007
Figure 2022539926000007

を取得する。 to get

さらに誘導モジュール3から取得した飛翔体の目視線角に基づいて第2の目視線角速度 Further, based on the visual line-of-sight angle of the flying object acquired from the guidance module 3, a second visual line-of-sight angular velocity

Figure 2022539926000008
Figure 2022539926000008

を取得する。 to get

前記 Said

Figure 2022539926000009
Figure 2022539926000009

及び as well as

Figure 2022539926000010
Figure 2022539926000010

を推定演算処理した後に得られた最終目視線角速度 The final line of sight angular velocity obtained after estimating and processing

Figure 2022539926000011
Figure 2022539926000011

を飛翔体の目視線角速度とする。 is the visual line-of-sight angular velocity of the projectile.

具体的に、 specifically,

Figure 2022539926000012
Figure 2022539926000012

は、下記の式(一)で得られる。 is obtained by the following formula (1).

Figure 2022539926000013
Figure 2022539926000013

(一)
式中、
(one)
During the ceremony,

Figure 2022539926000014
Figure 2022539926000014

,

Figure 2022539926000015
Figure 2022539926000015

,

Figure 2022539926000016
Figure 2022539926000016

,

Figure 2022539926000017
Figure 2022539926000017

Figure 2022539926000018
Figure 2022539926000018

は目標が地上座標系において is the target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000019
Figure 2022539926000019

軸方向に沿う位置を表す。 Represents a position along an axis.

Figure 2022539926000020
Figure 2022539926000020

は目標が地上座標系において is the target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000021
Figure 2022539926000021

軸方向に沿う位置を表す。 Represents a position along an axis.

Figure 2022539926000022
Figure 2022539926000022

は飛翔体が地上座標系において is a projectile in the ground coordinate system

Figure 2022539926000023
Figure 2022539926000023

軸方向に沿う位置を表す。 Represents a position along an axis.

Figure 2022539926000024
Figure 2022539926000024

は飛翔体が地上座標系において is a projectile in the ground coordinate system

Figure 2022539926000025
Figure 2022539926000025

軸に沿う位置を表す。 Represents a position along an axis.

Figure 2022539926000026
Figure 2022539926000026

は飛翔体と目標が地上座標系において is the projectile and target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000027
Figure 2022539926000027

軸方向に沿う相対距離を表す。 Represents relative distance along an axis.

Figure 2022539926000028
Figure 2022539926000028

は飛翔体と目標が地上座標系において is the projectile and target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000029
Figure 2022539926000029

軸方向に沿う相対距離を表す。 Represents relative distance along an axis.

Figure 2022539926000030
Figure 2022539926000030

は飛翔体が地上座標系において is a projectile in the ground coordinate system

Figure 2022539926000031
Figure 2022539926000031

軸方向に沿う速度を表す。 Represents velocity along the axial direction.

Figure 2022539926000032
Figure 2022539926000032

は飛翔体が地上座標系において is a projectile in the ground coordinate system

Figure 2022539926000033
Figure 2022539926000033

軸方向に沿う速度を表す。 Represents velocity along the axial direction.

Figure 2022539926000034
Figure 2022539926000034

は目標が地上座標系において is the target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000035
Figure 2022539926000035

軸方向に沿う速度を表す。 Represents velocity along the axial direction.

Figure 2022539926000036
Figure 2022539926000036

は目標が地上座標系において is the target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000037
Figure 2022539926000037

軸方向に沿う速度を表す。 Represents velocity along the axial direction.

Figure 2022539926000038
Figure 2022539926000038

は飛翔体と目標が地上座標系において is the projectile and target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000039
Figure 2022539926000039

軸方向に沿う相対速度を表す。 Represents the relative velocity along the axial direction.

Figure 2022539926000040
Figure 2022539926000040

は飛翔体と目標が地上座標系において is the projectile and target in the ground coordinate system

Figure 2022539926000041
Figure 2022539926000041

軸方向に沿う相対速度を表す。 Represents the relative velocity along the axial direction.

地上座標系について、通常、座標原点を発射点とし、 For the ground coordinate system, we usually take the coordinate origin as the starting point,

Figure 2022539926000042
Figure 2022539926000042

軸方向は、発射点から目標点への方向であり、 The axial direction is the direction from the launch point to the target point,

Figure 2022539926000043
Figure 2022539926000043

軸方向が axial direction

Figure 2022539926000044
Figure 2022539926000044

軸に垂直して鉛直上向きであり、目標が静的目標である場合、目標の速度が0であり、目標の位置は飛翔体に予め格納されており、飛翔体自体の位置及び速度は飛翔体上のデバイスによりセンシングして得るものである。 If it is perpendicular to the axis and pointing vertically upwards, and the target is a static target, then the target's velocity is zero, the target's position is pre-stored in the projectile, and the position and velocity of the projectile itself is It is obtained by sensing with the above device.

一般的に、航法システムは、衛星信号を受信するため、必ず時間遅延が存在し、かつ、推定演算した速度、位置情報に基づいて目視線角速度を算出するため、最終的に取得した目視線角速度が十分に的確ではなく、誤差が存在する。ストラップダウンレーザシーカーで測定した目視線角は、微分器で演算した後に目視線角速度を取得することができるが、微分器の計算結果は通常大きな誤差が存在する。このために、本発明において、マイクロプロセッサモジュールは航法モジュール及びストラップダウンレーザシーカーで算出した目視線角速度に対してデータ推定演算を行い、最終的に取得した目視線角速度の精度を向上させることにより、より精確な転舵指令を推定演算し、飛翔体の命中精度を向上させる。 In general, since navigation systems receive satellite signals, there is always a time delay. is not accurate enough and errors exist. The line-of-sight angle measured by the strap-down laser seeker can be calculated with a differentiator to obtain the line-of-sight angular velocity, but the calculation result of the differentiator usually has a large error. For this reason, in the present invention, the microprocessor module performs data estimation calculations on the line-of-sight angular velocities calculated by the navigation module and the strapdown laser seeker, and improves the accuracy of the line-of-sight angular velocities finally obtained. A more accurate steering command is estimated and calculated to improve the accuracy of projectile hit.

目視線角 visual line of sight

Figure 2022539926000045
Figure 2022539926000045

は、ストラップダウンレーザシーカー32により直接にセンシングして取得することができ、微分器で演算した後に第2の目視線角速度 can be obtained by direct sensing by the strapdown laser seeker 32, and the second line-of-sight angular velocity

Figure 2022539926000046
Figure 2022539926000046

を得ることができる。 can be obtained.

下記の式(二)により推定演算計算を行う。 Estimate calculation is performed by the following formula (2).

Figure 2022539926000047
Figure 2022539926000047

(二)
本発明において、前記マイクロプロセッサモジュールはデータ推定演算により最終目視線角速度
(two)
In the present invention, the microprocessor module calculates the final sight line angular velocity by data estimation calculation.

Figure 2022539926000048
Figure 2022539926000048

を取得した後、さらに該目視線角速度 is obtained, and then the eye line angular velocity

Figure 2022539926000049
Figure 2022539926000049

に基づいて必要荷重を算出し、具体的に、必要荷重=目視線角速度 Calculate the required load based on, specifically, required load = line of sight angular velocity

Figure 2022539926000050
Figure 2022539926000050

*弾相対速度*航法比であり、一般的に、航法比の値が2~4である。 *Relative bullet speed*Navigation ratio.

1つの好適な実施形態において、前記誘導制御システムにおいて、さらに電源モジュールを含み、電源モジュールが飛翔体に積載した熱電源に接続され、回路全体の入力と出力を整合し、短絡などの問題によりシステムが損なわれるのを防止する。電源給電モジュールは、必要な定格電圧を各モジュールへ提供し、各コンポーネントの正常動作を保証することができる。一部のサブシステムの特定の需要に対して、電源給電モジュールは、リセット電圧信号を提供することができる。 In one preferred embodiment, the induction control system further comprises a power module, the power module is connected to the thermal power source on board the aircraft, and the input and output of the entire circuit are matched, so that problems such as short circuit will cause the system to malfunction. prevent it from being damaged. The power supply module can provide the required rated voltage to each module and ensure the normal operation of each component. For the specific needs of some subsystems, power supply modules can provide reset voltage signals.

本発明は、耐高荷重の誘導制御方法をさらに提供し、該方法では前述した耐高荷重の一体化した誘導制御システムを用いて飛翔体を制御する。具体的に、該方法において、耐高荷重アンテナ21によって高荷重の条件で衛星信号を受信し、干渉防止サブモジュール22によって前記衛星信号をフィルタリング処理し、衛星誘導サブモジュール23によって該信号に基づいて飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで推定演算し、地磁気センサ31によって飛翔体のロール角及び回転速度をリアルタイムでセンシングし、ストラップダウンレーザシーカー32によって飛翔体の目視線角をリアルタイムでセンシングし、マイクロプロセッサモジュール1によって必要荷重を推定演算し、転舵指令を生成し、操舵装置サーボサブモジュール41によって転舵指令を操舵装置信号に変換し、電動操舵装置で操舵動作を行うことにより、飛翔体の姿勢を精確に制御する。 The present invention further provides a high load bearing guidance and control method, in which the high load bearing integrated guidance and control system described above is used to control a projectile. Specifically, in the method, the satellite signal is received by the high-load-bearing antenna 21 under the condition of high load, the satellite signal is filtered by the anti-interference sub-module 22, and the satellite guidance sub-module 23 is based on the signal. Estimate and calculate the position and speed information of the flying object in real time, sense the roll angle and rotation speed of the flying object in real time with the geomagnetic sensor 31, sense the line of sight angle of the flying object in real time with the strapdown laser seeker 32, The microprocessor module 1 estimates and calculates the required load, generates a steering command, converts the steering command into a steering device signal by the steering device servo submodule 41, and performs a steering operation with the electric steering device. to precisely control the posture of

その中、前記マイクロプロセッサモジュールは、まず、データ推定演算により最終目視線角速度 Wherein, the microprocessor module first calculates the final sight line angular velocity by data estimation operation.

Figure 2022539926000051
Figure 2022539926000051

を取得し、さらにこれに基づいて必要荷重を推定演算する。 is obtained, and based on this, the required load is estimated and calculated.

実験例
同一発射場所において、同一目標位置に同一型式の複数枚の飛翔体を発射し、各々の飛翔体にとって、目標点がいずれも射程内にあり、飛翔体の進行過程における回転速度がいずれも6~10r/秒に制御され、各々の飛翔体上の荷重が10000g以上であり、各々の飛翔体の飛行軌跡を測定し製図し、図3を得た。
Experimental example Multiple projectiles of the same type are launched at the same target position at the same launch location. Controlled at 6 to 10 r/sec, the load on each projectile was 10,000 g or more, and the flight trajectory of each projectile was measured and drawn to obtain FIG.

その中、第1枚の飛翔体には図2に示す耐高荷重アンテナが取り付けられており、該耐高荷重アンテナによって衛星信号を受信し、該飛翔体のマイクロプロセッサモジュールにおいてデータ推定演算アルゴリズムにより目視線角速度 Among them, the first flying object is equipped with a high-load-resistant antenna shown in FIG. line of sight angular velocity

Figure 2022539926000052
Figure 2022539926000052

を推定演算した後、さらにこれに基づいて必要荷重を推定演算し、ここで、推定演算過程において、下記の式(二)で目視線角速度 After estimating and calculating the required load based on this, here, in the estimation calculation process, the visual line of sight angular velocity is calculated by the following formula (2)

Figure 2022539926000053
Figure 2022539926000053

を取得する。 to get

Figure 2022539926000054
Figure 2022539926000054

(二)
その中、
(two)
Among them,

Figure 2022539926000055
Figure 2022539926000055

であり、 and

Figure 2022539926000056
Figure 2022539926000056

は、ストラップダウンレーザシーカーにより直接にセンシングして取得し、 is directly sensed and acquired by a strapdown laser seeker,

Figure 2022539926000057
Figure 2022539926000057

は、 teeth,

Figure 2022539926000058
Figure 2022539926000058

を微分演算して取得する。 is obtained by differential operation.

Figure 2022539926000059
Figure 2022539926000059

,

Figure 2022539926000060
Figure 2022539926000060

,

Figure 2022539926000061
Figure 2022539926000061

,

Figure 2022539926000062
Figure 2022539926000062

Figure 2022539926000063
Figure 2022539926000063

の値が15000であり、 is 15000,

Figure 2022539926000064
Figure 2022539926000064

の値が0であり、 is 0, and

Figure 2022539926000065
Figure 2022539926000065

,

Figure 2022539926000066
Figure 2022539926000066

,

Figure 2022539926000067
Figure 2022539926000067

,

Figure 2022539926000068
Figure 2022539926000068

,

Figure 2022539926000069
Figure 2022539926000069

,

Figure 2022539926000070
Figure 2022539926000070

の値がいずれも飛翔体上のデバイスによりセンシングして取得したものであり、かつ、リアルタイムで変化するものであり、一般的に、 are all obtained by sensing with a device on the flying object, and change in real time, generally,

Figure 2022539926000071
Figure 2022539926000071

の値が15000以下であり、 is 15000 or less,

Figure 2022539926000072
Figure 2022539926000072

の値が-200~200間であり、 is between -200 and 200,

Figure 2022539926000073
Figure 2022539926000073

の値が0~1000間であり、 is between 0 and 1000,

Figure 2022539926000074
Figure 2022539926000074

及び as well as

Figure 2022539926000075
Figure 2022539926000075

の値がいずれも0である。該飛翔体の軌跡曲線は、図3中の are all 0. The trajectory curve of the projectile is shown in FIG.

Figure 2022539926000076
Figure 2022539926000076

で表され、その中、長さの単位がメートルであり、速度の単位がメートル/秒である。 where the unit of length is meter and the unit of speed is meter/second.

第2枚の飛翔体は、第1枚の飛翔体と比較して、その上のアンテナが、従来技術における螺旋型アンテナ又はライン型アンテナを選択して使用し、その上のマイクロプロセッサモジュールは、航法モジュールで取得した目視線角速度を利用して航法誘導を行い、必要荷重を推定演算する。該飛翔体の軌跡曲線は、図3における The second flying object, compared with the first flying object, selects and uses a spiral antenna or a line antenna in the prior art for the antenna thereon, and the microprocessor module thereon: Navigation guidance is performed using the line-of-sight angular velocity acquired by the navigation module, and the required load is estimated and calculated. The trajectory curve of the projectile is shown in FIG.

Figure 2022539926000077
Figure 2022539926000077

で表される。 is represented by

第3枚の飛翔体は、第1枚の飛翔体と比較して、その上のアンテナが、従来技術における螺旋型アンテナ又はライン型アンテナを選択して使用し、その上のマイクロプロセッサモジュールは、誘導モジュールで取得した目視線角速度を利用して航法誘導を行い、必要荷重を推定演算する。該飛翔体の軌跡曲線は、図3における The third flying object, compared with the first flying object, selects and uses the spiral antenna or line antenna in the prior art for the antenna thereon, and the microprocessor module thereon: Navigation guidance is performed using the line-of-sight angular velocity acquired by the guidance module, and the required load is estimated and calculated. The trajectory curve of the projectile is shown in FIG.

Figure 2022539926000078
Figure 2022539926000078

で表される。 is represented by

図3からわかるように、データ推定演算により生成した目視線角速度 As can be seen from FIG. 3, the line-of-sight angular velocity generated by the data estimation calculation

Figure 2022539926000079
Figure 2022539926000079

により、より的確な転舵指令を提供することができ、該目視線角速度に基づいて生成した転舵指令の作用により、飛翔体は目標を精確に命中することができ、円公算誤差を15メートル以内に制御することができる。また、その他の2枚の飛翔体について、その他の2種の目視線角速度に基づいて生成した転舵指令の作用により、円公算誤差が一般的に100メートル程度であり、かつ最終結果に失中量が存在する。 can provide a more accurate steering command, and by the action of the steering command generated based on the line-of-sight angular velocity, the projectile can accurately hit the target, and the estimated circle error is 15 meters. can be controlled within In addition, for the other two flying objects, due to the action of the steering command generated based on the other two types of line-of-sight angular velocities, the circle probable error is generally about 100 meters, and the final result is disappointing. quantity exists.

以上、好適な実施形態を参照しながら本発明を説明したが、これらの実施形態は例示的なものに過ぎず、説明的作用だけである。これに基づき、本発明に対して種々の置き換え及び改進を行うことができ、これらはいずれも本発明の保護範囲内に入っている。 Although the invention has been described with reference to preferred embodiments, these embodiments are exemplary and serve the purpose of illustration only. On this basis, various replacements and improvements can be made to the present invention, all of which fall within the protection scope of the present invention.

1-マイクロプロセッサモジュール
2-航法モジュール
21-耐高荷重アンテナ
22-干渉防止サブモジュール
23-衛星誘導サブモジュール
3-誘導モジュール
31-地磁気センサ
32-ストラップダウンレーザシーカー
4-制御モジュール
41-操舵装置サーボサブモジュール
42-電動操舵装置
5-収容槽
51-保護バッフル
6-電源モジュール
1-microprocessor module 2-navigation module 21-heavy load antenna 22-anti-interference sub-module 23-satellite guidance sub-module 3-guidance module 31-geomagnetic sensor 32-strapdown laser seeker 4-control module 41-steering gear servo submodule 42 - electric steering gear 5 - containment tank 51 - protective baffle 6 - power supply module

Claims (10)

高荷重の場合でも飛翔体の姿勢を精確に制御することができることを特徴とする耐高荷重の一体化した誘導制御システム。 A high-load integrated guidance and control system characterized by being able to accurately control the attitude of a flying object even in the case of a high load. 飛翔体の姿勢を精確に制御するために必要荷重を提供し、転舵指令を生成するための一体化したマイクロプロセッサモジュール(1)を含むことを特徴とする請求項1に記載の誘導制御システム。 2. Guidance and control system according to claim 1, characterized in that it includes an integrated microprocessor module (1) for providing the necessary loads to precisely control the attitude of the vehicle and for generating the rudder commands. . 飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで取得するための航法モジュール(2)と、
飛翔体のロール角、回転速度及び目視線角情報をリアルタイムで取得するための誘導モジュール(3)と、
転舵指令を実行し、転舵状態をマイクロプロセッサモジュール(1)にリアルタイムでフィードバックし、転舵指令に対してフィードバック補償を行い、操舵精度を向上させるための制御モジュール(4)と、
をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の誘導制御システム。
a navigation module (2) for acquiring position and velocity information of a flying object in real time;
a guidance module (3) for obtaining real-time roll angle, rotational speed and line-of-sight angle information of the projectile;
a control module (4) for executing a steering command, feeding back the steering state to the microprocessor module (1) in real time, performing feedback compensation for the steering command, and improving steering accuracy;
3. The guidance and control system of claim 2, further comprising:
前記航法モジュール(2)は、耐高荷重アンテナ(21)、干渉防止サブモジュール(22)及び衛星誘導サブモジュール(23)を含み、
前記耐高荷重アンテナ(21)の形状はシート状であり、高荷重時に衛星信号を受信するためであり、
前記干渉防止サブモジュール(22)は前記耐高荷重アンテナ(21)に接続され、前記衛星信号をフィルタリング処理するためであり、
前記衛星誘導サブモジュール(23)は、フィルタリング処理された衛星信号を受信して該信号に基づいて飛翔体の位置及び速度情報をリアルタイムで推定演算することを特徴とする請求項3に記載の誘導制御システム。
The navigation module (2) includes a high-load antenna (21), an anti-interference sub-module (22) and a satellite guidance sub-module (23),
The shape of the high-load-resistant antenna (21) is a sheet-like shape for receiving satellite signals when the load is high,
the anti-interference sub-module (22) is connected to the high-load antenna (21) for filtering the satellite signals;
Guidance according to claim 3, characterized in that the satellite guidance sub-module (23) receives the filtered satellite signal and estimates and calculates the position and velocity information of the flying object in real time based on the signal. control system.
耐高荷重アンテナ(21)が飛翔体の外壁に設けられており、
好ましくは、前記飛翔体の外壁には、凹状収容槽(5)が設置されており、前記耐高荷重アンテナ(21)が前記収容槽(5)内に取り付けられており、かつ耐高荷重アンテナ(21)の外部には保護バッフル(51)が設置されていることを特徴とする請求項4に記載の誘導制御システム。
A high load-resistant antenna (21) is provided on the outer wall of the flying object,
Preferably, a concave storage tank (5) is installed on the outer wall of the flying object, the high-load-resistant antenna (21) is mounted in the storage tank (5), and the high-load-resistant antenna is mounted in the storage tank (5). 5. Guidance and control system according to claim 4, characterized in that a protective baffle (51) is installed on the exterior of (21).
前記耐高荷重アンテナ(21)が複数枚設置され、飛翔体の周囲に均一に分布されており、好ましくは、前記耐高荷重アンテナ(21)が4枚設置されていることを特徴とする請求項5に記載の誘導制御システム。 A plurality of high-load-resistant antennas (21) are installed and uniformly distributed around the flying object. Preferably, four high-load-resistant antennas (21) are installed. Item 6. The guidance control system according to Item 5. 前記誘導モジュール(3)は、地磁気センサ(31)とストラップダウンレーザシーカー(32)とを含み、
前記地磁気センサ(31)は、飛翔体のロール角及び回転速度をリアルタイムでセンシングするためであり、
ストラップダウンレーザシーカー(32)は、飛翔体の目視線角をリアルタイムでセンシングするためであることを特徴とする請求項3に記載の誘導制御システム。
said guidance module (3) includes a geomagnetic sensor (31) and a strapdown laser seeker (32);
The geomagnetic sensor (31) is for sensing the roll angle and rotation speed of the flying object in real time,
4. Guidance and control system according to claim 3, characterized in that the strapdown laser seeker (32) is for sensing the line-of-sight angle of the projectile in real time.
前記制御モジュール(4)は、操舵装置サーボサブモジュール(41)と電動操舵装置(42)とを含み、
前記操舵装置サーボサブモジュール(41)は転舵指令を受信し、それを操舵装置信号に変換し、電動操舵装置(42)の操舵動作を制御するためであり、
前記操舵装置サーボサブモジュール(41)はさらに電動操舵装置の転舵状態をセンシングするためであることを特徴とする請求項3に記載の誘導制御システム。
said control module (4) includes a steering gear servo sub-module (41) and an electric steering gear (42);
said steering gear servo sub-module (41) for receiving a steering command and converting it into a steering gear signal for controlling the steering operation of the electric steering gear (42);
4. Guidance and control system according to claim 3, characterized in that said steering gear servo sub-module (41) is further for sensing the steering state of the electric steering gear.
前記マイクロプロセッサモジュール(1)において、航法モジュール(2)から取得した飛翔体の位置及び速度情報に基づいて第1の目視線角速度
Figure 2022539926000080

を取得し、
さらに、誘導モジュール(3)から取得した飛翔体の目視線角に基づいて第2の目視線角速度
Figure 2022539926000081

を取得し、
前記
Figure 2022539926000082

及び
Figure 2022539926000083

を推定演算処理して得られた最終目視線角速度
Figure 2022539926000084

を飛翔体の目視線角速度とすることを特徴とする請求項2に記載の誘導制御システム。
In the microprocessor module (1), based on the position and velocity information of the flying object acquired from the navigation module (2), a first visual angular velocity
Figure 2022539926000080

and get
Further, based on the visual line-of-sight angle of the projectile acquired from the guidance module (3), a second visual line-of-sight angular velocity
Figure 2022539926000081

and get
Said
Figure 2022539926000082

as well as
Figure 2022539926000083

The final line-of-sight angular velocity obtained by estimating and processing
Figure 2022539926000084

is the line-of-sight angular velocity of the flying object.
請求項1~9のいずれか1項に記載の耐高荷重の一体化した誘導制御システムを用いて飛翔体を制御することを特徴とする耐高荷重の誘導制御方法。 A guidance and control method with high load resistance, comprising: controlling a flying object by using the integrated guidance and control system with high load resistance according to any one of claims 1 to 9.
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