运载火箭在风晃条件下的初始方位测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光电测量技术，具体而言，设及运载火箭在风晃条件下的初始方位测 量方法。
【背景技术】
[0002] 由于新一代火箭总体方案诸多不同于现役火箭的特性，如惯性器件采用无调平、 瞄准功能的捷联惯组，发射台无回转功能，要求从液氨加注起发射场无人值守情况下瞄准， 监视到发射点火时刻等，对瞄准系统总体方案提出了许多新的挑战。
[0003] 新一代火箭发射场建设在沿海，发射风况比较复杂，如何在火箭风晃情况下，实施 高精度瞄准，是瞄准关键技术之一。
[0004] 火箭通过惯性器件进行导航，惯性器件外壳装有直角棱镜，火箭起飞前，通过地面 瞄准设备，测量并赋予控制系统直角棱镜法平面与大地北的方位夹角，完成地面初始方位 测量工作。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种运载火箭在风晃条件下的初始方位测量方法，W解决 运载火箭前在风晃下的方位瞄准问题。
[0006] 本发明实施例提供了一种运载火箭在风晃条件下的初始方位测量方法，其特征在 于，包括：
[0007] 步骤1，调整瞄准仪和火箭瞄准棱镜的相对位置，采取近距离、俯仰角近0°的瞄 准方式；
[000引步骤2,设定测量时间和测量周期；
[0009] 步骤3,瞄准仪向所述火箭瞄准棱镜发射第一激光束，接收所述火箭瞄准棱镜对所 述第一激光束反射回的第二激光束；
[0010] 步骤4,当所述火箭瞄准棱镜的摆动处于所述瞄准仪的平移敏区时，测量所述第一 激光束和所述第二激光束的夹角；
[0011] 步骤5,将所述夹角进行均值滤波，得到所述初始方位。
[0012] 在一些实施例中，优选为，所述步骤4中，所述瞄准仪的平移敏区的确定方式为： [001 引
[0014] 其中，M为平移敏区；D激光瞄准仪口径；L火箭瞄准棱镜宽度；AL为火箭瞄准棱 镜最小有效宽度。
[0015] 在一些实施例中，优选为，所述步骤1包括：
[0016] 将所述瞄准仪与所述火箭瞄准棱镜等高放置，瞄准俯仰角在0° ±2°内；
[0017] 调整所述瞄准仪的光束照度不小于30LX;
[0018] 调整瞄准棱镜宽度与所述瞄准仪光束直径的差值大于或等于20毫米。
[0019] 在一些实施例中，优选为，所述步骤2中，测量时间为15秒，测量周期为I秒。
[0020] 在一些实施例中，优选为，所述步骤4包括；确定所述火箭瞄准棱镜的摆动是否处 于所述平移敏区；如果处于所述平移敏区，测量所述第一激光束和所述第二激光束的夹角。
[0021] 在一些实施例中，优选为，如果所述火箭瞄准棱镜的摆动不处于所述平移敏区，确 定所述火箭瞄准棱镜的摆动中屯、是否处于瞄准光轴的中屯、；当处于瞄准光轴的中屯、时，测 量所述第一激光束和所述第二激光束的夹角。
[0022] 在一些实施例中，优选为，当所述火箭瞄准棱镜的摆动中屯、不处于瞄准光轴的中 屯、时，平移所述瞄准仪，进行中屯、跟踪，使所述火箭瞄准棱镜的摆动中屯、处于瞄准光轴的中 屯、。
[0023] 在一些实施例中，优选为，所述瞄准仪设置于导轨，所述导轨，用于引导所述瞄准 仪平移。
[0024] 在一些实施例中，优选为，所述步骤3之后，所述步骤4之前，所述初始方位测量方 法还包括；提取所述第一激光束、所述第二激光束相对应的夹角记录数据；筛除所述第二 激光束缺失的相关记录数据，获取所述第一激光束、所述第二激光束均存在的记录数据，将 其视为所述火箭瞄准棱镜的摆动处于平移敏区时记录的数据。
[0025] 本发明实施例提供的运载火箭在风晃条件下的初始方位测量方法，与现有技术相 比，风摆时，测量前将火箭瞄准棱镜的运动分解方位扭转和前后、左右平移，瞄准仪需要适 应火箭一定量的左右平移，确定瞄准仪的平移敏区；调整瞄准仪和火箭瞄准棱镜的相对位 置，达到近距离、俯仰角近0°的瞄准方式。瞄准仪向火箭瞄准棱镜发射第一激光束，并接收 反射的第二激光束，通过平移敏区框定第二激光束的采集区域，确定进而对第一激光束、第 二激光束的夹角进行测量，均值滤波，即可得到初始方位。通过平移敏区确定取值的范围， 过滤掉超出平移敏区的数据，进而提高了初始方位测量的准确性，利于运载火箭在风晃条 件下的高精度瞄准。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一个实施例中运载火箭在风晃条件下的初始方位测量方法步骤示 意图；
[0027] 图2为本发明一个实施例中运载火箭风摆瞄准示意图。
【具体实施方式】
[002引下面通过具体的实施例结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0029] 考虑到目前新一代火箭发射场建设在沿海，发射风况比较复杂，在火箭风晃情况 下实施高精度瞄准是火箭发射面临的关键问题，本实施例提供一种运载火箭在风晃条件下 的初始方位测量方法。
[0030] 该初始方位测量方法，包括：
[0031] 步骤1，调整瞄准仪和火箭瞄准棱镜的相对位置，采取近距离、俯仰角近0°的瞄 准方式；
[0032] 步骤2,设定测量时间和测量周期；
[0033] 步骤3,瞄准仪向火箭瞄准棱镜发射第一激光束，接收火箭瞄准棱镜对第一激光束 反射回的第二激光束；
[0034] 步骤4,当火箭瞄准棱镜的摆动处于瞄准仪的平移敏区时，测量第一激光束和第二 激光束的夹角；
[0035] 步骤5,将夹角进行均值滤波，得到初始方位。
[0036] 风摆时，测量前将火箭瞄准棱镜的运动分解方位扭转和前后、左右平移，瞄准仪需 要适应火箭一定量的左右平移，确定瞄准仪的平移敏区；调整瞄准仪和火箭瞄准棱镜的相 对位置，达到近距离、俯仰角近0°的瞄准方式。瞄准仪向火箭瞄准棱镜发射第一激光束，并 接收反射的第二激光束，通过平移敏区框定第二激光束的采集区域，确定进而对第一激光 束、第二激光束的夹角进行测量，均值滤波，即可得到初始方位。通过平移敏区确定取值的 范围，过滤掉超出平移敏区的数据，进而提高了初始方位测量的准确性，利于运载火箭在风 晃条件下的高精度瞄准。
[0037] 火箭通过惯性器件进行导航，惯性器件外壳装有直角棱镜，火箭起飞前，通过地面 瞄准设备，测量并赋予控制系统直角棱镜法平面与大地北的方位夹角，完成地面初始方位 测量工作。
[003引火箭风摆情况下，火箭瞄准棱镜呈倒圆锥摆动，同时，火箭的摆动中屯、也会随风速 大小有可能发生位移。接下来，通过一些具体实施例来详细描述该运载火箭在风晃条件下 的初始方位测量方法，具体为：
[0039] 如图1所示，分解为如下步骤：
[0040] 火箭风摆，火箭瞄准棱镜呈倒圆锥摆动，火箭瞄准棱镜运动可等效为左右（从瞄 准间面向火箭）平移运动，此时瞄准仪跟踪火箭瞄准棱镜的摆动中屯、，并在棱镜摆动到瞄 准仪测角敏区内时进行数据采集和测量，如图2所示。
[0041] 步骤101，调整瞄准仪和火箭瞄准棱镜的相对位置，采取近距离、俯仰角近0°的 瞄准方式；
[0042] 将瞄准仪架设在火箭瞄准棱镜附近，采取近距离的、俯仰角接近0°的瞄准，避免 了在斜瞄情况下（瞄准有一定俯仰角），火箭瞄准棱镜倒圆锥摆动造成的瞄准方位交链误 差，从而提高瞄准设备的适应能力和测量精度。
[0043] 步骤102,设定测量时间和测量周期；
[0044] 在指定时间段内对直角棱镜法平面方位角多次测量，并进行均值滤波，W剔除风 摆造成的方位变化误差，达到后