采用双轴加速度计的旋转弹运动姿态角速率测量方法  被引量:15

Measurement method of projectile's heading and pitching angle velocities based on biaxial accelerometer

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作  者:路永乐[1] 潘英俊[1] 黎蕾蕾[2] 刘宇 彭慧[4] 

机构地区:[1]重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆400044 [2]武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉430079 [3]光电信息感测与传感技术重庆市重点实验室,重庆400065 [4]中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆400060

出  处:《中国惯性技术学报》2015年第2期160-164,共5页Journal of Chinese Inertial Technology

基  金:国家自然科学基金资助项目(51175535);中国博士后科学基金(2012M521470)

摘  要:研究了基于哥氏加速度原理的双轴加速度计测量旋转弹航向角角速率与俯仰角角速率的方法。首先根据哥氏加速度原理建立了旋转弹三维动力学模型,得出三个轴向加速度输出值同各轴角速率输入值之间的转换矩。针对旋转弹横滚角角速率远大于航向角角速率与俯仰角角速率的情况,建立了旋转弹的简化动力学模型;基于简化模型,提出了采用双轴正交加速度计测量横轴与竖轴上的加速度值,来实现对运动过程中航向角角速率与俯仰角角速率测量的方法。应用100 mm高射炮数据对该模型进行验证,验证结果同理论推导结果完全吻合。证明基于哥氏加速度的正交双轴加速度计测量旋转弹航向角角速率与俯仰角角速率理论的正确性和工程实现的可行性。A measurement method of projectile's heading angle velocity and pithing angle velocity based on the orthogonal biaxial Coriolis acceleration is proposed. In this study, a three-dimension dynamic model of the projectile in the inertial space is established based on the Coriolis acceleration principle. The transition matrix from angular velocity along the three axes to the acceleration for the three axes is obtained. The simplified dynamic model of the projectile is given as the values of roll angle velocity which are much bigger than the angle velocity value of heading or pitching. Based on this principle, the value of the heading angel velocity or pitching angle velocity can be measured by calculating the accelerations of the pitching axis and heading axis. The numerical simulation results of 100 mm anti-aircraft agree with the theoretical deduction results. The proposed method provides an effective theoretical guidance for measuring the projectile's heading and pitching angle velocities based on the accelerometer.

关 键 词:哥氏加速度 旋转弹 俯仰角 航向角 

分 类 号:V324.23[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]

 

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引证文献:

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