1. Overzicht van raketten
Een raket is een typisch nauwkeurig geleid wapen, dat op zijn eigen aandrijfsysteem steunt en een professioneel geleidingssysteem gebruikt om zijn vliegtraject te regelen.het nauwkeurig leiden van de kernkop om doelwitten te raken en te vernietigenMet een lange afstand, hoge snelheid, uitstekende nauwkeurigheid en krachtige aanvalscapaciteit zijn raketten de kernapparatuur van moderne precisiegevechten.
Volgens de vlucht- en aanvalsmodi worden raketten in twee categorieën onderverdeeld: gevleugelde raketten die doelen als een compleet geïntegreerd lichaam raken,en ballistische raketten die de kernkop scheiden van de raketkarosserie na het bereiken van een vooraf ingestelde hoogte en positieIn termen van gevechtsbelasting,raketten worden ingedeeld als conventionele raketten die zijn uitgerust met gewone explosieven en nucleaire raketten met nucleaire kernkoppen.
2. Kernbeginsel van traagheidsrichting
Inertiële begeleiding is de meest fundamentele en meest gangbare autonome begeleidingstechnologie voor raketten en lanceerwagens.het berekent in realtime de bewegingsparameters van de drager door middel van zeer nauwkeurige traagheidsmetingstoestellen, genereert begeleidingsopdrachten via de boordcomputers en past de grootte, richting en duur van de motorstoot aan om de raket automatisch naar het vooraf ingestelde doelgebied te leiden.
Het meest opvallende voordeel van traagheidsgeleiding isvolledige autonomieHet gehele navigatie- en begeleidingsproces vereist geen extern signaal of omgevingsinformatie en is volledig geïsoleerd van externe interferentie.Het heeft een uitstekende anti-jamming vermogen en hoge verberging, waardoor het de standaardleidingsoplossing is voor moderne tactische grond-grondraketten, strategische ballistische raketten en lanceerraketten.
Een compleet traagheidsgeleidingssysteem bestaat uit drie kernonderdelen: een traagheidsmetingseenheid (IMU), een op de raket gedragen computer en een servo actuator, die allemaal volledig zijn geïntegreerd in de raketdrager.
3. Samenstelling en werkingsmechanisme van de traagheidsmetingseenheid
De traagheidsmetingseenheid is het kernonderdeel van het traagheidsgeleidingssysteem, dat voornamelijk bestaat uit eendrieassige versnellingsmeteren eendrieassige gyroscoopHet geeft continu real-time drieassige versnelling en drieassige hoeksnelheidsgegevens uit onder het dragercoördinatenstelsel.het verstrekken van alle originele bewegingssensorgegevens voor houdingsoplossing en navigatieberekening.
Door middel van gegevensoplossingen en algoritmefusies kan de IMU volledige informatie over de houding en beweging van de drager verkrijgen: versnellingsgegevens bepalen de rol- en de kantelhoeken,met Kalman-filtering om sensorgeluid te elimineren en de stabiliteit te verbeteren; de hoekversnellingsgegevens bepalen de kantelhoek, die verder wordt gekalibreerd en gecompenseerd door een magnetometer met drie assen.De snelheid van de vlucht in realtime en de cumulatieve rotatiehoek van elke as kunnen worden verkregen door respectievelijk versnellings- en hoeksnelheidsgegevens te integreren.
3.1 Werkingsbeginsel van de drieassige versnellingsmeter
Het werkmechanisme van een versnellingsmeter kan worden gevisualiseerd door middel van een vereenvoudigd mechanisch model: een massabal wordt door elastische veren vastgemaakt in het midden van een kubische schil.In een gewichtloze statische omgeving, blijft de massabal gecentreerd met nul versnelling op alle drie de assen.
Wanneer de drager een lineaire versnelling genereert, beweegt de shell synchroon met de drager, terwijl de interne massabal relatief stil blijft vanwege traagheid,vastklampen aan de overeenkomstige zijde van de schelpDe sensor vangt de verschuiving van de massabal vast en zet de mechanische verplaatsing om in elektrische signalen, waardoor de lineaire versnelling van de drie orthogonale assen van de drager wordt opgelost.
3.2 Werkingsbeginsel van de drieassige gyroscoop
Gyroscopen zijn kernsensoren voor het meten van dragerhoek snelheid en houding afbuiging.glasvezel gyroscopen (FOG) en MEMS micro-elektromechanische gyroscopenHet fysische beginsel is het gyroscopische effect: bij aanvankelijke rotatie en extern koppel wordt het vermogen van de splijtkracht van de splijtkracht vergroot en de splijtkracht van de splijtkracht wordt verhoogd.de hoge snelheid draaiende gyro rotor behoudt een vaste asrichting en genereert precessie rond de vaste as.
Door de precessie-toestand van de rotor vast te leggen, kan de gyroscoop nauwkeurig de hoeksnelheid en de rotatiehoek van de drieassige houdingswijzigingen van de drager detecteren.het realiseren van real-time monitoring van vlucht afbuiging en houdingsrotatie.
4Metode voor het oplossen van de IMU-houding
Neem de MPU6050 high-precision houdingssensor als voorbeeld.het apparaat integreert een drieassige versnellingsmeter en een drieassige gyroscoop om de voldimensionale houdingsopvatting te voltooien. Wanneer de sensor vast is gemonteerd en samenvalt met het coördinatensysteem van het raketlichaam (Z-as verticaal naar boven), wordt de versnellingsvector a(x, y,z) in de verticale richting kan worden verkregen in een uniforme beweging staat.
Op basis van vectorinterne productoperatie en geometrische berekeningen kunnen twee kernhoeken van de raket nauwkeurig worden opgelost:kantelhoekis de ingesloten hoek tussen de versnellingsvector en de projectie ervan op het giervlak;rolhoekis de ingesloten hoek tussen de versnellingsvector en het XOZ-vlak.de gegevens met een lage geluidsdruk en een stabiele volledige houding zijn eindelijk gerealiseerd.
5. Technische samenvatting
Inertiële navigatie is gebaseerd op accelerometers en gyroscopen.Het realiseert volledig proces autonome houding oplossenDe unieke voordelen van autonoom rijden zijn:anti-interferentie en hoge verberging maken traagheidsleiding onvervangbaar op het gebied van precisie-aanvalwapens en navigatie van ruimtevaartvoertuigen.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
