[发明专利]一种舰载火箭弹垂直转弯控制方法

权利要求书

1.一种舰载火箭弹垂直转弯控制方法，所述的舰载火箭弹采用冷弹垂直发射，其特征在于通过下述方式实现：

首先在火箭弹弹射出筒后，使用固体脉冲姿控发动机阵列完成垂直转弯动作，使弹体的纵轴即弹体系的X轴指向目标所在方位；所述的固体脉冲姿控发动机阵列至少包含四个发动机且周向均布；

然后使用空气舵完成滚转角控制，使弹体系的Y轴垂直于水平面向上；

最后通过全弹制导稳定控制，导引火箭弹飞向目标点；

依次通过启动转弯的点火逻辑、停止转弯的点火逻辑以及主发动机的点火逻辑三部分配合完成垂直转弯的控制；其中启动转弯的点火逻辑是在抑制俯仰和偏航通道角速率的同时使火箭弹纵轴指向目标所在方位；停止转弯的点火逻辑是抑制俯仰和偏航通道的角速率；主发动机的点火逻辑是满足俯仰偏航通道姿态及角速度的约束条件并防止主发动机的推力偏斜对转弯产生影响，完成转弯后才进行主发动机点火；

所述的启动转弯的点火逻辑通过计算姿控发动机产生的角速度增量使得与俯仰和偏航通道角速度的合成矢量指向转弯角速度矢量所在方位；所述的启动转弯的点火逻辑具体操作如下：

a.计算发射方向与弹体纵轴的夹角θ；

b.如果满足条件：θ＞Δ，则按照①～⑦计算开始转弯的姿控发动机开机指令；否则，跳转至c；所述的Δ为预设的角度偏差上限；

①计算期望的姿态变化方向在弹体YOZ平面的相角θ_exp；

②计算干扰角速度产生的姿态变化方向在弹体YOZ平面的相角θ_dis；

③计算姿控发动机需要产生的角速度增量在弹体YOZ平面的相角θ_cmd；

④计算推力在弹体YOZ平面的相角θ_push，并将取值调整到[0°,360°)范围内；

⑤根据步骤④调整后的相角θ_push以及姿控发动机的安装角度间隔σ，计算姿控发动机开机阵列的中心编号以及开机相位的余角；

⑥计算姿控发动机的开机阵列最小序号n_{on_min}和最大序号n_{on_max}，并将序号的范围调整至[0,N-1]范围内的整数；N为姿控发动机数量；

⑦设置姿控发动机阵列的开机指令：如果n_{on_min}≤n_{on_max}，则设置序号为n_{on_min},…,n_{on_max}的姿控发动机点火；否则，设置序号为n_{on_max},…,N-1,0,…,n_{on_min}的姿控发动机点火；

c.计算结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：姿控发动机的编号顺序为投影在垂直弹体纵轴的横截面即弹体系YOZ平面上，从0#开始逆时针顺序编号，其中0#发动机位于弹体正Z轴。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的停止转弯的点火逻辑通过计算姿控发动机产生的角速度增量使得与俯仰和偏航通道角速度的合成矢量指向相反。