车载桅杆倾斜量校正方法

摘要

本发明提出一种车载桅杆倾斜量校正方法，在桅杆的底部及顶部安装基面上分别安装了两个高精度倾斜传感器，其中倾斜传感器C1安装在车体基面上，倾斜传感器C2安装在观瞄仪安装基面上，C1、C2的安装方向严格一致，通过倾斜传感器C1与C2输出的y向和x向的倾斜值进行比较，将观瞄仪轴角角度与倾斜传感器C2和C1的侧倾值结合换算到车体基面上，将数据输入计算机控制板进行极坐标转换等运算，参与系统测角输出修正，使桅杆带来的俯仰误差不大于0.1mil，用这个最终计算的结果来作为导弹弹架运动的基准，指导导弹弹架运动到指定位置，对指定目标进行攻击。

主权项

一种车载桅杆倾斜量校正方法，其特征在于：将下部倾斜传感器安装在弹架平台基面上，将上部倾斜传感器安装在观瞄仪安装基面上，下部倾斜传感器和上部倾斜传感器采用双轴倾斜传感器，所述弹架平台安装在车体上，与车体刚性连接；并采用以下步骤：步骤1：在桅杆升起状态下，观瞄仪瞄准目标，得到目标方位角t_gm_fw和目标俯仰角t_gm_fy，并将目标方位角和目标俯仰角转换到观瞄仪基准坐标系O1:x1y1z1下，得到：t_gm_x＝cos(t_gm_fw)×cos(t_gm_fy)t_gm_y＝cos(t_gm_fw)×sin(t_gm_fy)t_gm_z＝sin(t_gm_fw)；t_gm_x为X1向坐标、t_gm_y为Y1向坐标、t_gm_z为Z1向坐标；步骤2：采用上部倾角传感器测得观瞄仪基准坐标系相对大地坐标系的旋转角度qs_x和qs_y，其中qs_x为观瞄仪基准面坐标系相对大地坐标系X向旋转角度，qs_y为观瞄仪基准面坐标系相对大地坐标系Y向旋转角度；采用下部倾角传感器测得弹架平台基准坐标系相对大地坐标系的旋转角度qx_x和qx_y，其中qx_x为弹架平台基准坐标系相对大地坐标系X向旋转角度，qx_y为弹架平台基准坐标系相对大地坐标系Y向旋转角度；步骤3：建立观瞄仪基准坐标系转换到弹架平台基准坐标系的坐标转换矩阵matrix[3][3]，其中：matrix[0][0]＝cos(qx_y)×cos(qs_y)+sin(qx_x)×sin(qx_y)×sin(qs_x)×sin(qs_y)+cos(qx_x)×sin(qx_y)×cos(qs_x)×sin(qs_y)matrix[0][1]＝sin(qx_x)×sin(qx_y)×cos(qs_x)‑cos(qx_x)×sin(qx_y)×sin(qs_x)matrix[0][2]＝cos(qx_y)×sin(qs_y)‑sin(qx_x)×sin(qx_y)×sin(qs_x)×cos(qs_y)‑cos(qx_x)×sin(qx_y)×cos(qs_x)×cos(qs_y)matrix[1][0]＝cos(qx_x)×sin(qs_x)×sin(qs_y)‑sin(qx_x)×cos(qs_x)×sin(qs_y)matrix[1][1]＝cos(qx_x)×cos(qs_x)+sin(qx_x)×sin(qs_x)matrix[1][2]＝‑cos(qx_x)×sin(qs_x)×cos(qs_y)+sin(qx_x)×cos(qs_x)×cos(qs_y)matrix[2][0]＝sin(qx_y)×cos(qs_y)‑sin(qx_x)×cos(qx_y)×sin(qs_x)×sin(qs_y)‑cos(qx_x)×cos(qx_y)×cos(qs_x)×sin(qs_y)matrix[2][1]＝‑sin(qx_x)×cos(qx_y)×cos(qs_y)+cos(qx_x)×cos(qx_y)×sin(qs_x)matrix[2][2]＝sin(qx_y)×sin(qs_y)+sin(qx_x)×cos(qx_y)×sin(qs_x)×cos(qs_y)+cos(qx_x)×cos(qx_y)×cos(qs_x)×cos(qs_y)；步骤4：根据步骤1得到的目标在观瞄仪基准坐标系中坐标值t_gm_x、t_gm_y、t_gm_z和步骤3得到的坐标转换矩阵matrix[3][3]，得到目标在弹架平台基准坐标系O2:x2y2z2下的坐标值：t_dj_x＝(matrix[0][0])×t_gm_x+(matrix[0][1])×t_gm_y+(matrix[0][2])×t_gm_zt_dj_y＝(matrix[1][0])×t_gm_x+(matrix[1][1])×t_gm_y+(matrix[1][2])×t_gm_zt_dj_z＝(matrix[2][0])×t_gm_x+(matrix[2][1])×t_gm_y+(matrix[2][2])×t_gm_zt_dj_x为X2向坐标、t_dj_y为Y2向坐标、t_dj_z为Z2向坐标；步骤5：根据步骤2得到的观瞄仪基准坐标系相对大地坐标系的旋转角度qs_x和qs_y，建立观瞄仪基准坐标系转换到大地坐标系的坐标转换矩阵matr[3][3]，其中：matr[0][0]＝cos(qs_y)matr[0][1]＝0matr[0][2]＝sin(qs_y)matr[1][0]＝sin(qs_x)×sin(qs_y)matr[1][1]＝cos(qs_x)matr[1][2]＝‑sin(qs_x)×sin(qs_x)×cos(qs_y)matr[2][0]＝‑cos(qs_x)×sin(qs_y)matr[2][1]＝sin(qs_x)matr[2][2]＝cos(qs_x)×cos(qs_y)；步骤6：根据步骤1得到的目标在观瞄仪基准坐标系中坐标值t_gm_x、t_gm_y、t_gm_z和步骤5得到的坐标转换矩阵matr[3][3]，得到目标在大地坐标系O:xyz下的坐标值：t_dd_x＝(matr[0][0])×t_gm_x+(matr[0][1])×t_gm_y+(matr[0][2])×t_gm_zt_dd_y＝(matr[1][0])×t_gm_x+(matr[1][1])×t_gm_y+(matr[1][2])×t_gm_zt_dd_z＝(matr[2][0])×t_gm_x+(matr[2][1])×t_gm_y+(matr[2][2])×t_gm_z；t_dd_x为X向坐标、t_dd_y为Y向坐标、t_dd_z为Z向坐标。