【摘要】：打擊精度是武器裝備的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),對(duì)于火炮而言其在各國的武器裝備中都擁有著重要的地位,為此火炮的打擊精度成為人們研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的火炮彈藥處于一種無控狀態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致落點(diǎn)散布大,很難達(dá)到精確打擊的目的。人們開始采用多種手段方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)火炮彈藥的導(dǎo)航制導(dǎo),其中就包括地磁導(dǎo)航方法。本文將對(duì)地磁導(dǎo)航應(yīng)用于火炮彈藥之中所涉及到的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的研究。首先對(duì)火炮彈藥的無控飛行狀態(tài)進(jìn)行了研究。利用真空彈道理論以及空氣彈道理論,完成了炮彈飛行運(yùn)動(dòng)的建模分析以及仿真計(jì)算,明確了炮彈本身的運(yùn)動(dòng)特性。同時(shí)也針對(duì)地磁導(dǎo)航基礎(chǔ)理論進(jìn)行了研究,建立了對(duì)地磁場(chǎng)的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí),同時(shí)利用地球磁場(chǎng)模型完成了地球磁圖的計(jì)算,為地磁導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。并且也對(duì)各式磁測(cè)傳感器進(jìn)行了分析,給出了實(shí)驗(yàn)室課題組自主研制的高精度三軸磁傳感器。對(duì)于炮彈彈藥的導(dǎo)航測(cè)姿問題,提出了解析計(jì)算以及濾波估計(jì)兩種方法。對(duì)于解析計(jì)算方法,利用三軸磁場(chǎng)數(shù)據(jù)輸出以及彈道飛行先驗(yàn)信息,推導(dǎo)了三軸姿態(tài)角計(jì)算公式。對(duì)于濾波估計(jì)方法,建立了狀態(tài)空間中的系統(tǒng)模型,利用多種濾波估計(jì)方法,完成了姿態(tài)、速度、位置等參數(shù)的估計(jì)。同時(shí)也利用模擬仿真,完成了上述算法的驗(yàn)證。最后對(duì)地磁測(cè)姿地面半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì),完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的調(diào)試,編寫了磁場(chǎng)發(fā)生控制軟件以及三軸磁數(shù)據(jù)采集顯示軟件。在磁屏蔽環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)提出的地磁姿態(tài)解算算法進(jìn)行了驗(yàn)證。
【圖文】：

圖 1-1 銅斑蛇和紅土地激光制導(dǎo)彈藥伴隨著技術(shù)水平的進(jìn)步，以及作戰(zhàn)要求的提升，各國都在不斷開發(fā)新型精確制導(dǎo)彈藥。美國首先在航空炸彈上使用 GPS 制導(dǎo)方式[10]，實(shí)現(xiàn)了精確制導(dǎo)的目的，這就是聯(lián)合直接攻擊武器（Joint Direct Attack Munition，JDAM）項(xiàng)目。而后美軍便開始研究在炮彈上利用 GPS 實(shí)現(xiàn)精確制導(dǎo)，，這其中有代表性的就是

圖 1-2 M777 榴彈炮發(fā)射 M982 制導(dǎo)彈藥對(duì)于利用地球磁場(chǎng)來進(jìn)行導(dǎo)航定位，在這方面美國的研究起步早，同時(shí)成果也比較顯著。在 20 世紀(jì) 50 年代，美國[12]就擁有磁通門方向指示器，用于飛機(jī)的姿態(tài)指向測(cè)量。后來逐步發(fā)展到空間衛(wèi)星軌道姿態(tài)確定[13]，以及水下定位等[14]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ413.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 鮑亞琪;陳國光;吳坤;王曉蓉;;基于磁強(qiáng)計(jì)和MEMS陀螺的彈箭全姿態(tài)探測(cè)[J];兵工學(xué)報(bào);2008年10期

2 王廣龍,祖靜,張文棟,馬鐵華;地磁場(chǎng)傳感器及其在飛行體姿態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);1999年03期

3 田菁,吳美平,胡小平;三軸磁強(qiáng)計(jì)姿態(tài)確定[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年05期

4 徐如剛;顧左文;黎哲君;談昕;張毅;王雷;袁潔浩;翟洪濤;辛長(zhǎng)江;蘇樹鵬;;2005-2010年中國地磁測(cè)量與地磁場(chǎng)模型的應(yīng)用[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2014年05期

5 陳光文;;簡(jiǎn)析中國GP-1型155毫米激光未制導(dǎo)炮彈 戰(zhàn)神的新驕子[J];現(xiàn)代兵器;2009年09期

6 黃旭,王常虹,伊國興,王玉峰;利用磁強(qiáng)計(jì)及微機(jī)械加速度計(jì)和陀螺的姿態(tài)估計(jì)擴(kuò)展卡爾曼濾波器[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2005年02期

本文編號(hào)：2679247