[发明专利]基于俯仰角反转和角度平滑的跟踪转台程序导引过顶方法

权利要求书

1.一种基于俯仰角反转和角度平滑的跟踪转台程序导引过顶方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1，指令转动角度确定

根据跟踪任务通过计算给出目标点的位置和速度坐标，得到离散形式的转台方位角及其角速度、俯仰角及其角速度数据；

S2，确定方位角速度峰值点

通过五点四次多项式插值得到方位角速度绝对值峰值及对应的时间，对比方位角速度绝对值峰值与转台方位驱动系统能提供的最大角速度，如果前者大于后者，则需要进行程序导引过顶；

所述S2，确定方位角速度峰值点的具体步骤如下：

找到离散的方位角速度绝对值最大值点对应的时间t_mid，以该点为中点，前后各取2个点，得到5个方位角速度数据组

对5个点进行五点四次多项式插值，得到插值多项式；如果则求插值多项式在区间[t_mid-2,t_mid+2]内的极大值及对应的时间；如果则求插值多项式在区间[t_mid-2,t_mid+2]内的极小值及对应的时间；得到方位角速度绝对值峰值及对应的时间t_max；

对比方位角速度绝对值峰值与转台方位驱动系统能提供的最大角速度如果则需要进行程序导引过顶；

S3，俯仰角反转

找到指令俯仰角的最小值对应的时间，对方位角和俯仰角及其角速度数据进行反转处理，得到反转处理后的数据；

S4，角度数据平滑处理

给定方位角速度平滑起始值，得到方位角速度绝对值大于该值的时间区间，并得到这两个时间点上的方位角俯仰角及其角速度；

对两个点的方位角和俯仰角进行两点三次Hermite插值，得到区间内经过平滑处理后的角度和角速度；

S5，平滑起始值的确定

调整方位角速度平滑起始值，使得平滑处理后得到的方位角速度最大绝对值满足约束，并使指向误差时长达到最短。

2.根据权利要求1所述一种基于俯仰角反转和角度平滑的跟踪转台程序导引过顶方法，其特征在于，所述S1，指令转动角度确定的具体步骤如下：

S11，定义平台坐标系，其与转台的安装固连，原点O位于转台旋转中心，Z轴指向方位旋转轴向下，Y轴指向方位角为零时的俯仰旋转轴，X轴与Y轴和Z轴垂直，指向俯仰角为正时的旋转方向；其中定义转台指向天顶方向时俯仰角为零；

S12，需要跟踪的目标点P，其位置和速度用平台坐标系内的直角坐标来表示分别为(x,y,z)^T和(x,y,z)^T和由具体的跟踪任务通过计算给出，以离散形式给出可跟踪弧段内的时间和位置速度坐标

转台跟踪设备瞄准点P时需要旋转的方位角α、方位角速度俯仰角β、俯仰角速度点P至转台的斜距ρ及其变化率如下述公式所述

方位-俯仰型转台系统的总角速度ω与方位角速度和俯仰角速度的关系为

S13，根据公式和公式得到离散形式的转台方位角及其角速度、俯仰角及其角速度数据

3.根据权利要求2所述一种基于俯仰角反转和角度平滑的跟踪转台程序导引过顶方法，其特征在于，所述S3，俯仰角反转的具体步骤如下：

找到指令俯仰角β的最小值β_min对应的时间对方位角和俯仰角及其角速度数据进行如下处理，得到反转处理后的数据

俯仰角反转之后，转台跟踪设备瞄准点的直角坐标为