[发明专利]一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法

摘要

本发明公开了一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法，本发明采用探测设备（4）精确测量目标位置信息；同时，通过刚体弹道、减速伞弹道高精度规划运载器（1）飞行路线，实现精确投送；采用投弹式运载器（1）方式，显著提高投送距离。

主权项

一种远距离高精度投弹式救援器材投送方法，其特征在于该方法的具体步骤为：第一步 搭建远距离高精度投弹式救援器材投送系统远距离高精度投弹式救援器材投送系统，包括：探测设备(4)、发射转塔(2)、发控设备(3)、指控设备(6)、供配电设备(5)和运载器(1)；救援器材安置在运载器(1)中；供配电设备(5)的供电输出端分别与发射转塔(2)、发控设备(3)、探测设备(4)和指控设备(6)的供电输入端连接，发控设备(3)的供电输出端与运载器(1)的供电输入端连接；发控设备(3)分别与发射转塔(2)、指控设备(6)、探测设备(4)和运载器(1)通过通信总线双向连接，指控设备(6)与探测设备(4)通过通信总线双向连接；第二步 测量目标位置供配电设备(5)给远距离高精度投弹式救援器材投送系统供电，远距离高精度投弹式救援器材投送系统加电后，进行自检，自检完成后具备救援器材投送条件；指控设备(6)控制探测设备(4)对目标投送区域进行搜索，发现目标后，指控设备(6)锁定目标，探测设备(4)将目标的距离、角度位置信息实时发送给发控设备(3)；发控设备(3)依据目标的测量数据，完成目标位置解算：X目＝S目×cosα目×cosβ目                       (1)Y目＝S目×sinα目                           (2)Z目＝S目×cosα目×sinβ目                       (3)其中，X目为目标沿发射转塔(2)中心前向距离；Y目为目标距离发射转塔(2)中心的高度差；Z目为目标沿发射转塔(2)中心侧向距离；S目为目标斜距；α目为目标俯仰角；β目为目标方位角；第三步 规划运载器(1)飞行路线发控设备(3)依据目标前向距离X目、目标高度Y目和侧向距离Z目作为运载器(1)飞行弹道终点，对运载器(1)弹道进行规划；运载器(1)飞行弹道由刚体弹道和减速伞弹道两部分构成；刚体弹道如下：其中，t表示飞行时间，m为运载器(1)质量，V为运载器(1)质心相对于地面的速度，FX、FY、FZ表示运载器(1)产生的气动力沿运载器(1)X、Y、Z方向的分量，g为重力加速度，θ、ψv分别表示弹道倾角、弹道偏角，Jy、Jz分别表示运载器(1)绕自身y轴、z轴的转动惯量，ωy、ωz分别表示偏航角速度、俯仰角速度，My、Mz分别表示弹体产生的偏航力矩、俯仰力矩，x、y、z表示运载器(1)质心位置坐标，ψ、γ分别表示俯仰角、偏航角、滚转角，p表示大气压强，Rd为干空气气体常数，τ为虚温；通过公式(4)确定任意飞行时刻t时，运载器(1)的空间位置；对减速伞开伞时刻t伞，确定运载器(1)X、Y、Z方向的位置X伞、Y伞、Z伞，并将此时运载器(1)各状态参数作为减速伞弹道初始值；运载器(1)开减速伞后弹道如下：其中，FExT、FEyT、FEzT是减速伞对弹体产生的气动力运载器(1)X、Y、Z方向的分量，MEy、MEz分别表示减速伞对弹体产生的偏航力矩、俯仰力矩；通过公式(5)确定任意飞行时刻t时，运载器(1)的空间位置；当运载器(1)位置X运＝X目时，进行以下判断：其中ε为预定外弹道迭代误差；X运为运载器(1)的前向距离；当满足公式(6)时，运载器(1)弹道解算完成，得到θ运、ψv运作为发射转塔(2)发射俯仰角和发射方位角；发控设备(3)将发射俯仰角θ运、发射方位角ψv运发送给发射转塔(2)；发射转塔(2)调转到位；第四步 发射运载器(1)指控设备(6)下达发射指令，发控设备(3)输出点火信号，运载器(1)点火发射；第五步 运载器(1)自动释放救援器材运载器(1)按照预定的弹道飞行，飞行至目标位置后着陆，并通过延时开舱机构自动打开，释放出内部的救援器材，完成精确投送任务；至此，完成远距离高精度投弹式救援器材投送。