一种利用双高速相机测量自旋稳定弹丸姿态的方法 杨志伟， 王良明， 陈建伟

《Aerospace》：An Attitude Measurement Method for Spin-Stabilized Projectiles Using Dual High-Speed Cameras Zhiwei Yang, Liangming Wang and Jianwei Chen

　　

摘要

本文提出了一种计算效率高的非线性最优引导算法，该算法能够确定最终的飞行路径角度。尽管基于最优控制理论的冲击角引导方法有很多，但对于精确的非线性碰撞性模型，仍然缺乏高效的计算程序，这给最终用户的硬件实现带来了挑战。为此，我们开发了一种结构固定、计算量确定的算法，适用于实时机载集成。通过与现有引导律的对比研究，验证了该算法的性能和最优性。与依赖视线速率或剩余时间估计的方法不同，本文提出的方法基于标准导航数据采用闭式反馈形式。对于上升阶段到巡航高度的过程，推导出了闭式解。在基于微控制器的机载计算机上验证了该算法的实用可行性，并分析了其执行时间与飞行软件的兼容性。通过对两种不同场景（多阶段巡航任务和受推进系统不确定性影响的短距离弹道轨迹）的高保真硬件在环测试，证明了所提框架的鲁棒性。实验结果表明，该算法在从低空巡航到高动态再入等各种飞行状态下都能实现高精度和准确的冲击角。