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雷达导引头是用于目标探测、跟踪,并向导弹控制系统提供目标位置及运动参数,引导导弹飞向目标的弹上雷达装置,捷联式惯性制导是导弹导引头实现简化封装、减小体积的必然途径。在导弹跟踪目标的过程中,恶劣的外部运行环境与弹体自身的机械运动会导致弹体产生俯仰、翻滚、偏航等剧烈的姿态扰动,并以多种方式耦合到雷达导引头天线上,严重影响导引头对目标的截获与跟踪,导引头数字捷联稳定算法是导弹实现可靠、高精度的目标跟踪与打击的关键技术。 本文首先对捷联式雷达导引头天线平台框架运动学关系进行了分析,通过研究捷联式雷达导引头天线平台框架之间的运动学内在联系,分析了弹体扰动与交叉耦合对天线波束指向稳定的影响,说明了研究捷联式雷达导引头稳定算法的必要性。在对国内捷联导引头解耦技术对比、分析的基础上,提出了基于多级坐标变换的导弹数字捷联稳定算法。最后,在研究导弹数字捷联稳定算法的基础上,采用角度卡尔曼滤波和速度卡尔曼滤波的信息估算出用于比例引导的目标视线角速率,且利用角度卡尔曼滤波重新估计导引头跟踪目标的失调角,有效减小了系统误差。仿真结果表明:基于多级坐标变换的导弹数字捷联稳定算法相对于传统的角速度与角位置稳定算法,更有效地确保了捷联式雷达导引头天线指向稳定;采用角度卡尔曼滤波和速度卡尔曼滤波信息估算目标视线角速率能够有效减小系统随机误差。 本文研究的捷联式雷达导引头的稳定算法,对今后捷联式雷达导引头解耦技术的研究具有一定的参考价值和实用价值。