一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，該基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟：通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)；試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)和傳遞對(duì)準(zhǔn)，最后使用激光跟蹤儀完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估；將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)；使用基于激光跟蹤儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估。本發(fā)明采用激光跟蹤儀，提高了采集數(shù)據(jù)的速度、精度，提高了工作效率。此外，本發(fā)明的方法具有高精度、高效率、實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量、安裝快捷、操作簡(jiǎn)便的顯著優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光跟蹤儀傳遞對(duì)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，潛射導(dǎo)彈已成為日益重要的中等規(guī)模打擊力量，快速而準(zhǔn)確地在潛艇上對(duì)其平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)，成為潛射導(dǎo)彈的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳遞對(duì)準(zhǔn)方案的驗(yàn)證需要潛艇在水下進(jìn)行實(shí)際的傳遞對(duì)準(zhǔn)精度試驗(yàn)，從而耗費(fèi)大量的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。為了節(jié)約成本、縮短研制周期，搭建一套完整的實(shí)驗(yàn)室傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)系統(tǒng)，在下水之前開展相關(guān)的傳遞對(duì)準(zhǔn)考核試驗(yàn)工作非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，旨在解決現(xiàn)有的傳遞對(duì)準(zhǔn)方案驗(yàn)證存在的測(cè)試成本高，周期長(zhǎng)的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，該基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟:
[0005]步驟一，通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)；
[0006]步驟二，試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)和傳遞對(duì)準(zhǔn)，最后使用激光跟蹤儀完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估；
[0007]步驟三，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)`系統(tǒng)安裝在高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)；`
[0008]步驟四，使用基于激光跟蹤儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估，將T-mac安裝板固定在平臺(tái)框架上，將T-mac固定在安裝板上，啟動(dòng)激光跟蹤儀，利用電子水平儀和北向基準(zhǔn)，使激光跟蹤儀建立地理坐標(biāo)系；進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)；對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后，利用框架角輸出平臺(tái)航向角、橫搖角和縱搖角為=Vp Y1^ Θ i，之后利用激光跟蹤儀跟蹤T-mac輸出平臺(tái)航向角、橫搖角和縱搖角為ψ2、υ2> θ 2ο
[0009]進(jìn)一步,在步驟一中，驗(yàn)證系統(tǒng)包括:控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)I旲擬器、精度評(píng)估系統(tǒng)；
[0010]控制臺(tái)，由潛艇運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)和傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差模型數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐，負(fù)責(zé)控制整個(gè)潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器的運(yùn)行軌跡；
[0011]潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器，與控制臺(tái)連接，用于模擬潛艇的空間運(yùn)動(dòng)，可以是高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)，模擬潛艇的三自由度角運(yùn)動(dòng)；也可以是六自由度轉(zhuǎn)臺(tái)，同時(shí)模擬三軸角運(yùn)動(dòng)和三軸線運(yùn)動(dòng)；
[0012]精度評(píng)估系統(tǒng)，與潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器連接，用于通過對(duì)子慣導(dǎo)進(jìn)行光學(xué)瞄準(zhǔn)，完成精度評(píng)定。
[0013]進(jìn)一步，在步驟二中，傳遞對(duì)準(zhǔn)的具體步驟為:
[0014]第一步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)并列安裝在搖擺臺(tái)上；[0015]第二步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集及處理計(jì)算機(jī)相連接，連接好系統(tǒng)之后，檢查系統(tǒng)連接是否正確可靠；
[0016]第三步，啟動(dòng)控制臺(tái)和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，將主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱，主慣導(dǎo)系統(tǒng)完成初始對(duì)準(zhǔn)，并進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)；
[0017]第四步，控制搖擺臺(tái)，使其按照控制臺(tái)設(shè)置的運(yùn)行模式，模擬潛艇角運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)，主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)將完成傳遞對(duì)準(zhǔn)過程；
[0018]第五步，使用激光跟蹤儀對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行精度評(píng)估；
[0019]第六步，為了使精度更加準(zhǔn)確，建議測(cè)量5次~7次，利用測(cè)量值的均值來(lái)衡量，可用下式求取:

[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，該基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟: 步驟一，通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)； 步驟二，試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)和傳遞對(duì)準(zhǔn)，最后使用激光跟蹤儀完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估； 步驟三，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)； 步驟四，使用基于激光跟蹤儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的評(píng)估，將τ-mac安裝板固定在平臺(tái)框架上，將T-mac固定在安裝板上，啟動(dòng)激光跟蹤儀，利用電子水平儀和北向基準(zhǔn)，使激光跟蹤儀建立地理坐標(biāo)系；進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)；對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后，利用框架角輸出平臺(tái)航向角、橫搖角和縱搖角為=Vp Y ι> Θ工，之后利用激光跟蹤儀跟蹤T-mac輸出平臺(tái)航向角、橫搖角和縱搖角為Ψ2、Υ2> θ 2ο
2.如權(quán)利要求1所述的基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟一中，驗(yàn)證系統(tǒng)包括:控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器、精度評(píng)估系統(tǒng)； 控制臺(tái)，由潛艇運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)和傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差模型數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐，負(fù)責(zé)控制整個(gè)潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器的運(yùn)行軌跡； 潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器，與控制臺(tái)連接，用于模擬潛艇的空間運(yùn)動(dòng)，可以是高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)，模擬潛艇的三自由度角運(yùn)動(dòng)；也可以是六自由度轉(zhuǎn)臺(tái)，同時(shí)模擬三軸角運(yùn)動(dòng)和三軸線運(yùn)動(dòng)； 精度評(píng)估系統(tǒng)，與潛艇運(yùn)動(dòng)模`擬器連接，用于通過對(duì)子慣導(dǎo)進(jìn)行光學(xué)瞄準(zhǔn)，完成精度評(píng)定。
3.如權(quán)利要求1所述的基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟二中，傳遞對(duì)準(zhǔn)的具體步驟為: 第一步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)并列安裝在搖擺臺(tái)上； 第二步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集及處理計(jì)算機(jī)相連接，連接好系統(tǒng)之后，檢查系統(tǒng)連接是否正確可靠； 第三步，啟動(dòng)控制臺(tái)和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，將主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱，主慣導(dǎo)系統(tǒng)完成初始對(duì)準(zhǔn)，并進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)； 第四步，控制搖擺臺(tái)，使其按照控制臺(tái)設(shè)置的運(yùn)行模式，模擬潛艇角運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)，主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)將完成傳遞對(duì)準(zhǔn)過程； 第五步，使用激光跟蹤儀對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行精度評(píng)估； 第六步，為了使精度更加準(zhǔn)確，建議測(cè)量5次~7次，利用測(cè)量值的均值來(lái)衡量，可用下式求取:
n 式中AHi為第i次測(cè)量值，μ h為η次測(cè)量量的均值。
4.如權(quán)利要求1所述的基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟四中，載體坐標(biāo)系相對(duì)于地理坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系可以用來(lái)表示載體的姿態(tài)和航向信息，由地理坐標(biāo)系到載體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系可以通過以下的三次轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)表示:
5.如權(quán)利要求1所述的基于激光跟蹤儀的傳遞對(duì)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟四中，測(cè)量誤差與激光跟蹤儀跟蹤T-mac引起的姿態(tài)誤差和平臺(tái)框架角輸出誤差有關(guān)，跟蹤儀跟蹤T-mac的角度測(cè)量誤差為36"。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103674068SQ201310699913
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】徐博, 張潤(rùn)峰, 劉楊, 邱立民, 董海波, 單為, 賀浩, 劉亞龍, 楊建 , 史宏洋, 陶晨斌, 李海軍, 孫啟東, 肖永平 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)