弹道导弹捷联星光/惯性复合制导方法研究

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论文以弹道导弹捷联星光/惯性复合制导为应用背景,以实现较大初始误差和星敏安装误差条件下的精确制导为目的,设计了捷联星光/惯性复合制导方案,研究了星敏感器安装误差辨识方法和结合真实星图数据库生成弹载导航星表的方法。针对辨识出星敏感器安装误差要求,本文建立了捷联系统各初始误差、惯性导航器件工具误差系数与失准角的关系模型,给出了两种捷联星光/惯性复合制导系统中位置与速度误差环境函数的计算方法,以及由星敏感器在不考虑星敏感器安装误差条件下实际和理想输出得到的星敏感器观测方程。通过推导非共线两矢量实现对准的原理,本文提出了一种使用三颗导航星捷联星光/惯性复合制导方案,推导出了依靠三星方案实现考虑星敏感器安装误差条件下的星敏感器观测方程,给出了以落点精度最高为目标的最佳修正系数法,并对测星过程中不同星敏感器安装误差条件下产生的不同星敏感器测量量做了仿真分析,验证了星敏感器安装误差辨识方法的正确性。结合真实星图数据库生成弹载导航星表的要求,论文首先对常用的各种天体星表进行了比较,选用了依巴谷星表作为生成弹载导航星表的原始星表;给出了恒星信息从国际天球参考系到发射惯性系的转换矩阵,对发射惯性系中的恒星分布进行了详细分析,并进行了导航星偏离最佳星角度的分析;根据不同天体对星光/惯性复合制导中选星过程的影响,提出了不同的天体快速规避方法。最后对三星捷联星光/惯性复合制导过程进行了全弹道仿真。本文研究能够修正惯性导航较大的初始误差,为提高我国星光/惯性复合制导系统精度提供技术支持。
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