首页 历史故事弹体姿态测量系统——精准测量弹体的角度与方向

弹体姿态测量系统——精准测量弹体的角度与方向

【摘要】:目前常用的滚转姿态测量技术主要有陀螺测姿技术、地磁测姿技术等。地磁测姿组件具有稳定性好、测量精度高、隐蔽性强、成本低的优点, 并且可以实现全天候姿态测量, 目前在弹道修正弹中应用广泛。

绝大部分制导迫击炮弹都是滚转的, 制导迫击炮弹常采用滚转弹体方案的原因有: ①弹体滚转可以减小弹形不对称对弹丸带来的干扰, 减小弹丸散布;②省掉滚转控制通道, 降低成本。

对于滚转的制导迫击炮弹, 以脉冲推冲器、固定鸭舵、舵机作为执行机构时, 通常需要弹体滚转姿态测量设备测量弹体滚转角以确定执行机构所在方位。目前常用的滚转姿态测量技术主要有陀螺测姿技术、地磁测姿技术等。

1.陀螺测姿技术

陀螺仪可用于测量载体旋转姿态, 它是根据牛顿惯性定律的原理进行测量的。传统的陀螺仪有一个高速旋转部件, 现在的微型机械陀螺仪和微型光学陀螺仪已没有这一部件。微型机械陀螺仪在原理上有所变化: 利用敏感元件在激励模态下振动, 如果对垂直于振动方向的对称轴施加角速度, 在哥氏力的作用下, 质量块将在三维空间的另一方向上以敏感模态同频率振动, 幅度与角速度大小成正比, 相位与角速度方向有关, 从敏感模态的振动就得到角速度。陀螺仪适用于短时间姿态的测试, 受弹上体积的限制不能加装校正系统, 与大地坐标系的关系靠初始姿态确定, 因此, 累积积分误差随时间的加长将加大。

2.地磁测姿技术

地磁测姿技术以地球地磁矢量为基础, 通常使地磁传感器固连在弹体中,通过地磁传感器敏感地磁矢量, 根据地磁传感器敏感到的地磁矢量的变化解算出弹体姿态信息。地磁测姿组件具有稳定性好、测量精度高、隐蔽性强、成本低的优点, 并且可以实现全天候姿态测量, 目前在弹道修正弹中应用广泛。