[发明专利]一种基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法，包括：采集得到弹药姿态信息和弹药运动信息；根据弹药运动信息，确定弹药姿态信息所表征的弹药运动状态；使用小波包变换对弹药姿态信息进行小波包分解，得到分解后的弹药姿态信息；根据弹药姿态信息所表征的弹药运动状态，将分解后的弹药姿态信息使用小波包重构，得到重构的弹药姿态信息；将重构的弹药姿态信息按照设计要求的单位和周期输出给控制系统，并更新姿态滤波窗口内的弹药姿态信息。本发明既能对精确制导弹药姿态中的低频信息进行分解滤波，又能对精确制导弹药姿态中的高频信息进行分解滤波，克服了现有的精确制导弹药姿态滤波技术的不足。

技术领域

本发明属于精确制导技术领域，尤其涉及一种基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法和系统。

背景技术

目前，随着精确制导弹药技术的创新和发展，具备高超音速的新一代精确制导弹药正以速度快、精度高、战略战术威胁性强、附带损伤小等特点，正越来越多地受到各国追捧。然而，精确制导弹药的控制系统对于姿态信息的准确和稳定有较高的要求，特别是具备长航时、高动态的远程高精度制导武器，为了实现对弹药姿态信息的准确测量，通常需要控制系统对姿态信息进行滤波。

工程中，针对此类具有非平稳过程的对象，可以采用小波变换进行滤波，但小波变换只对姿态信息的低频部分做进一步分解，不能很好地分解和表示包含大量细节的高频信息，如非平稳的空气弹性力引起的振动等。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法和系统，既能对精确制导弹药姿态中的低频信息进行分解滤波，又能对精确制导弹药姿态中的高频信息进行分解滤波，可以更好地实现对弹药姿态信息的准确，稳定测量，克服了现有的精确制导弹药姿态滤波技术的不足。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法，包括：

采集得到弹药姿态信息S(t)和弹药运动信息；

根据弹药运动信息，确定弹药姿态信息S(t)所表征的弹药运动状态；其中，弹药运动状态，包括：低动态和高动态；

使用小波包变换对弹药姿态信息S(t)进行小波包分解，得到分解后的弹药姿态信息；

根据弹药姿态信息S(t)所表征的弹药运动状态，将分解后的弹药姿态信息使用小波包重构，得到重构的弹药姿态信息S'(τ)；

将重构的弹药姿态信息S'(τ)按照设计要求的单位和周期输出给控制系统，并更新姿态滤波窗口内的弹药姿态信息S(t)。

在上述基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法中，弹药运动信息，包括：姿态测量角速度ω(t)、姿态测量角加速度弹药体系加速度a(t)和弹药体系加加速度

在上述基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法中，根据弹药运动信息，确定弹药姿态信息S(t)所表征的弹药运动状态，包括：根据ω(t)、a(t)和判断弹药姿态信息S(t)所表征的弹药运动状态；其中，当ω(t)、a(t)和满足：ω(t)大于Adeg/s、大于Bdeg/s²、a(t)大于Cm/s²、大于Dm/s²、且持续一定时间Ts时，确定弹药姿态信息S(t)S(t)所表征的弹药运动状态为高动态，否则为低动态。

在上述基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法中，A＝80、B＝10、C＝100、D＝20、T＝3。

在上述基于小波包变换的精确制导弹药姿态滤波方法中，使用小波包变换对弹药姿态信息S(t)进行小波包分解，得到分解后的弹药姿态信息，包括：

根据弹药姿态信息S(t)的特征，选择相匹配的小波包分解的基波和分解层数；