[发明专利]导引头模型辨识系统及应用其的制导控制仿真系统

说明书

本发明公开了基于寄生回路的导引头模型辨识系统，该系统包括模拟信号发生模块、仿真设备和模型辨识模块，通过模拟信号发生模块发送模拟扫频输入信号作为理论弹目视线角速度信息，引导仿真设备工作，仿真设备中的导引头输出真实弹目视线角速度，模型辨识模块根据理论弹目视线角速度和真实弹目视线角速度辨识得到导引头模型，即得到基于导引头隔离度寄生回路的导引头传递函数，将辨识得到的导引头模型用于制导系统设计中，提高了制导系统数字仿真的准确性，还可使制导控制回路数字仿真不依赖于导引头半实物仿真系统，仅通过数字仿真形式就可以进行全工况多条弹道制导控制仿真，从而减少半实物仿真的工作量，使得导引头和制导控制系统的研究数字化。

技术领域

本发明涉及导弹导引头传递函数的测算系统，具体涉及导引头模型辨识系统及应用其的制导控制仿真系统。

背景技术

作为跟踪探测系统，导引头需要向弹上控制系统提供视线角速度使其按照预定的制导律控制导弹飞向目标。导引头作为先进精确制导武器的重要组成部分，其在探测目标的同时需实现导引头探测器在惯性空间上的稳定，同时提供可用于制导的弹目视线角及弹目视线角速度信息，实现截获并跟踪目标、输出实现导引律所需要的信息、消除弹体扰动对导引头在空间指向稳定的影响。其中，导引头对弹体扰动的特性在工程上称为导引头隔离度特性。

现有技术中对于导引头及其上寄生回路的研究较多，如中国的申请号为201110415516.9的专利文献所公开的激光末制导炮弹的导引头隔离度测试系统，提出了一种激光模拟器的隔离度辨识方法，又如中国的申请号为201410183582.1的专利文献所公开的捷联红外导引头隔离度寄生回路评估系统，提出了一种对于捷联红外导引头隔离度寄生回路稳定性的评价方法，但现有技术中，并未将隔离度寄生回路对导引头输出的影响考虑在内。当导引头作为制导控制系统的一个环节时，其真实的输出特性才是导引头影响制导控制系统的根本原因，故而为了真实反映隔离度对制导控制系统的影响，需对基于隔离度寄生回路的真实导引头模型进行辨识，从而确定导引头模型传递函数；具体来说：

现有技术中对于导引头隔离度的研究主要是对隔离度进行测试，一次测试只能得到单个频率的导引头隔离度，且将该导引头隔离度等价为一个固定值，以便进行其他模拟作业，或者通过计算导引头隔离度进行制导系统稳定性评估，却没有考虑在隔离度寄生回路影响下的导引头实际输出及对制导系统的影响。在中国的申请号为201410183582.1的专利文献中，专利对象是捷联导引头，其隔离度模型是由弹上速率陀螺与导引头探测器的刻度尺不匹配造成的，其视线角速度不能直接提取；

进一步地，弹体姿态运动耦合进入导引头工作回路，由于导引头内部干扰力矩的存在引起隔离度，从而形成了导引头隔离度寄生回路；导引头的隔离度是由多种因素综合导致的，导引头内部干扰力矩包括弹簧力矩及粘滞阻尼力矩等；在不同的工况下，多种因素的占比是不同的，由于加工制备工艺的原因，每个导引头的隔离度也都是不同的。

所以，现有技术中关于导引头隔离度的探究对于实际工程应用来说是远远不够的，不能忽略或者简化导引头隔离度，要在充分考虑导引头隔离度的基础上研究分析导引头的工作状况，进行各种仿真模拟和工况、弹道分析。

由于上述原因，本发明人对现有的导引头及隔离度做了深入分析，以便设计出一种能够解决上述问题的导引头模型辨识系统。

发明内容