[发明专利]一种测量导弹相对姿态角的偏置跟随激光测量系统

说明书

本发明公开了一种测量导弹相对姿态角的偏置跟随激光测量系统，包括伺服电机、偏置安装轴、激光接收器、光电码盘、控制计算机、联轴器和滚转陀螺仪；伺服电机与导弹固定连接，光电码盘用于测量伺服电机的电机轴相对弹体旋转的角度β；联轴器用于连接伺服电机的电机轴和偏置安装轴，伺服电机的电机轴和偏置安装轴之间有一偏置角r，偏置安装轴的一端固定连接激光接收器；激光接收器用于测量激光接收器中心线相对激光束的入射角p₂和方位角q₂；滚转陀螺仪用于测量导弹滚转运动姿态角γ；控制计算机利通过导弹相对激光波束姿态角度的算法得到导弹相对激光波束俯仰方向的姿态角θ和偏航方向的姿态角φ。

技术领域

本发明涉及驾束制导的技术领域，具体涉及一种测量导弹相对姿态角的偏置跟随激光测量系统。

背景技术

现代战争的主要特点是快速、全天候作战和远距离攻击目标命中率高，以达到远离本土而能打赢任何一场局部战争的目的。由于激光具有单色性好、方向性好、相干性及高亮度的特点，激光制导技术在战争中愈来愈重要。激光制导技术是继电视、雷达、红外制导之后又一类制导方式。激光制导武器具有制导精度高，抗干扰能力强，结构简单，体积小，成本低廉等优点，再加上激光器技术的迅速发展和国防的需要，各类激光制导武器得到迅速的发展，成为当今各国竞相研制和装备的武器。

激光驾束制导是激光制导的一种，激光驾束制导的工作过程为：作战人员以最佳的角度发射导弹，使导弹进入经调制的激光波束中，进入波束的方向要尽可能与激光束轴线的方向一致，弹体在飞行过程中，弹体上的激光接收器接收到激光器直接照射的激光信号，从中处理出制导所需的误差量，即弹体和轴线偏离的方向和大小。并将这个误差量送入弹上的控制系统，由控制系统控制弹的飞行方向和姿态，始终保持弹与激光束的重合，并最终命中目标，故称为激光驾束制导。然而现有的激光驾束制导系统只能测量出导弹相对激光束轴线的线偏差，这大大限制了导弹的控制性能，如果能够测量出导弹与激光波束的相对姿态角，则可以对弹目交汇姿态、导弹飞行过程中姿态角运动等进行有效控制，大幅度提升驾术制导系统的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测量导弹相对姿态角的偏置跟随激光测量系统，能够测量导弹相对激光波束姿态角。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种测量导弹相对姿态角的偏置跟随激光测量系统，包括伺服电机、偏置安装轴、激光接收器、光电码盘、控制计算机、联轴器和滚转陀螺仪；

伺服电机与导弹固定连接，且伺服电机的电机轴与导弹的弹轴重合；

光电码盘用于测量伺服电机的电机轴相对弹体旋转的角度β；

联轴器用于连接伺服电机的电机轴和偏置安装轴，伺服电机的电机轴和偏置安装轴之间有一偏置角r，所述偏置角r应保证导弹的弹轴在任何情况下都处于激光接收器的探测视场范围内；

偏置安装轴的一端固定连接激光接收器；

激光接收器用于测量激光接收器中心线相对激光束的入射角p₂和方位角q₂；

滚转陀螺仪用于测量导弹滚转运动姿态角γ；

控制计算机利用电机轴相对弹体旋转的角度β、偏置角r、激光接收器相对激光束的入射角p₂和方位角q₂以及导弹滚转运动姿态角γ通过导弹相对激光波束姿态角度的算法得到导弹相对激光波束俯仰方向的姿态角θ和偏航方向的姿态角φ。

进一步地，所述导弹相对激光波束姿态角度算法为：

式中，