[发明专利]一种小型化雷达动态测姿设备

说明书

本发明提供了一种小型化雷达动态测姿设备，包括：箱体1，以及设置在箱体1内的光纤陀螺组合2、加速度计3、IF板4、主控板5和电源模块6，其中：光纤陀螺组合2用于实时测量三轴角速率数据；加速度计3用于测量载体运动过程中的加速度数据，并将加速度计信号转换成电流信号，将电流信号输出至IF板4将加速度计输出的电流信号转换成脉冲信号，并输出至主控板5；主控板5用于接收和采集光纤陀螺组合2测量的三轴角速率数据和加速度计3测量的加速度数据，并进行动态姿态测量；电源模块6用于将输入的直流电源转换成产品内部各部组件所需的电源；主控板5具体用于将光纤陀螺组合2测量的三轴角速率数据和加速度计3测量的加速度数据通过互补滤波器进行姿态修正，得到姿态信息。

技术领域

本发明涉及姿态测量技术领域，尤其涉及一种小型化雷达动态测姿设备。

背景技术

雷达是武器系统的“眼睛”，是作战系统中的重要信息源，担负着发现、跟踪、识别、引导、指示灯重要任务。雷达的探测精度直接影响着武器系统的作战效能和生存能力，提高雷达阵面的实时测姿精度是保证雷达探测精度的重要手段。

目前市面上的测姿设备主要以水平仪为主，该设备能够在静态条件下提供较高的姿态精度，而实际工况中雷达阵面受风吹、雷达旋转、路面下沉等诸多因素影响、阵面长时间处于晃动状态，静态水平仪不满足实战化需求。因此，具备良好动态响应和测量精度的动态测姿设备成为了现代雷达系统的重要需求之一。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的小型化雷达动态测姿设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种小型化雷达动态测姿设备，包括：箱体1，以及设置在箱体1内的光纤陀螺组合2、加速度计3、IF板4、主控板5和电源模块6，其中：光纤陀螺组合2，用于实时测量三轴角速率数据；加速度计3，用于测量载体运动过程中的加速度数据，并将加速度计信号转换成电流信号，将电流信号输出至IF板4；IF板4，用于将加速度计输出的电流信号转换成脉冲信号，并输出至主控板5；主控板5，用于接收和采集光纤陀螺组合2测量的三轴角速率数据和加速度计3测量的加速度数据，并进行动态姿态测量；电源模块6，用于将输入的直流电源转换成产品内部各部组件所需的电源；其中，主控板5通过如下方式进行动态姿态测量：主控板5，具体用于将光纤陀螺组合2测量的三轴角速率数据和加速度计3测量的加速度数据通过互补滤波器进行姿态修正，得到姿态信息。

其中，互补滤波器包括：高通滤波器和低通滤波器；其中：光纤陀螺组合2测量的三轴角速率数据通过高通滤波器滤除积分漂移误差，得到处理后的三轴角速率[ω_x ω_yω_z]；加速度计3测量的加速度数据通过低通滤波器滤除高频噪声，得到处理后的加速度数据[a_x a_y a_z]。

其中，主控板5通过如下方式将光纤陀螺组合2测量的三周角速率数据和加速度计3测量加速度数据通过互补滤波器进行姿态修正：主控板5根据光纤陀螺组合2获取的当前姿态数据，姿态数据包括：偏航角Ψ，俯仰角θ，横滚角Φ，将当前姿态数据通过如下公式转换为当前时刻四元数：

其中，q₀、q₁、q₂、q₃为实数；