RS57579B1 - Postupak i gnc sistem za određivanje ugla valjanja / ugla nagiba - Google Patents
Postupak i gnc sistem za određivanje ugla valjanja / ugla nagibaInfo
- Publication number
- RS57579B1 RS57579B1 RS20171326A RSP20171326A RS57579B1 RS 57579 B1 RS57579 B1 RS 57579B1 RS 20171326 A RS20171326 A RS 20171326A RS P20171326 A RSP20171326 A RS P20171326A RS 57579 B1 RS57579 B1 RS 57579B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- projectile
- angle
- velocity
- roll
- resultant
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G9/00—Systems for controlling missiles or projectiles, not provided for elsewhere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/30—Command link guidance systems
- F41G7/301—Details
- F41G7/305—Details for spin-stabilized missiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
- G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/107—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for missiles
- G05D1/108—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for missiles animated with a rolling movement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
Opis
OBLAST TEHNIKE
[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na postupak za određivanje i izračunavanje ugla valjanja za projektil koji ima radio sistem pozicioniranja, sistem za navigaciju i senzor za određivanje ugaone brzine valjanja. Pronalazak još obuhvata GNC sistem za projektil koji ima radio sistem pozicioniranja, sistem za navigaciju i senzor za određivanje ugaone brzine valjanja.
OBLAST PRONALASKA, PREDMET PRONALASKA, STANJE TEHNIKE
[0002] Projektili koje je moguće navoditi koriste različite oblike sistema za merenje i /ili izračunavanje njihovog trenutnog položaja i sistema za navođenje projektila prema cilju projektila. Zbirno ime za ove sisteme je GNC sistemi, u kom GNC stoji za navođenje, navigaciju i kontrolu. Poznavanje trenutnog položaja sa maksimalnom mogućom preciznošću, je relevatno za izračunavanje kako projektil mora da se navodi da bi dostigao svoj cilj. Kod modernih projektila, jedan deo GNC sistema je sistem za navigaciju. Sistem za navigaciju često obuhvata GPS prijemnik i INS jedinicu. INS, je skraćenica za inercioni sistem navigacije, koristi IMU jedinicu kao senzor za merenje dinamičke promene. IMU uređaj, gde je IMU skraćenica za inercioni uređaj za merenje, meri ubrzanja i ugaone brzine projektila. U većini slučajeva, IMU uređaj je napravljen sa tri žiroskopa i tri akcelerometra. IMU uređaj koristi proračunsku navigaciju za određivanje položaja, to znači da se promena položaja izračunava na bazi brzine, smera hoda i vremena. INS uređaj koristi podatke senzora iz IMU uređaja za proračun položaja, vektora brzine i orijentacije projektila.
[0003] GPS prijemnik prima informaciju o pozicioniranju od nekoliko GPS satelita i, na bazi ove informacije, proračunava položaj i brzinu. Kombinovanjem i proračunom informacija iz GPS prijemnika i IMU jedinice, je moguće da se odredi trenutni položaj i brzina sa visokom preciznošću. Položaj i brzinu projektila moguće je izračunati pomoću GPS prijemnika i/ili informacija od IMU jedinice. Promena visine i ugla projektila, poznati kao skretanje, propinjanje i valjanje se meri žiroskopima koji pripadaju IMU uređaju.
[0004] Moguće je pronaći prethodno poznata rešenja, na primer, u US 6,163,021 A, koja opisuju sistem senzora za rotaciju objekata u magnetnom polju, u kom sistem senzora obezbeđuje informaciju o navigaciji u odnosu na poznat položaj. Sistem senzora obuhvata magnetne senzore i koristi magnetno polje zemlje kao referencu za izračunavanje rotacije projektila. Upotreba magnetnog polja zemlje ograničava kako projektil može da bude orijentisan u odnosu na magnetno polje, što kao rezultat daje ograničenja funkcionalnosti za taj projektil.
[0005] Primer još jednog prethodno poznatog rešenja moguće je pronaći u US 6,779,752 B1, koji opisuje sistem navođenja bez bilo kakvog žiroskopa. Opisani sistem koristi tri akcelerometra i jedan GPS prijemnik. Kod opisanog sistema je problem što nema ili se dobije samo ograničena informacija o uglu valjanja, što znači da sistem navigacije ne omogućava potpuno ili tačno određivanje položaja.
[0006] Problem kod trenutno postojećih rešenja u skladu sa gore pomenutim dokumentom US 6,163,021 A je u tome da se za određivanje ugla valjanja kao pretpostavka uzima projektil koji rotira. Problem kod trenutno postojećih rešenja prema gore pomenutom dokumentu US 6,779,752 B1 je to da opisani sistem navigacije ne omogućava potpuno ili tačno određivanje položaja.
[0007] Primer još jednog prethodno poznatog rešenja moguće je pronaći u US 6,163,021 A, koji opisuje sistem navigacije bez bilo kakvog žiroskopa. Opisani sistem koristi barem jedan magnetni senzor i barem jedan senzor ugaone brzine.
[0008] Više problema koje ovaj pronalazak namerava da reši će se pojaviti u vezi sa sledećim detaljnim opisom različitih izvođenja.
CILJ OVOG PRONALASKA I NJEGOVE POSEBNE KARAKTERISTIKE
[0009] Ovaj pronalazak precizno obezbeđuje informaciju o uglu valjanja za projektil na osnovu manjeg broja senzora u odnosu na uobičajene sisteme.
[0010] Ovaj pronalazak obuhvata postupak za određivanje ugla valjanja projektila koji je znatno ili delimično navodiv i pretežno ili delimično stabilan na valjanje i koji ima mogućnost navođenja u skladu sa patentnim zahtvima 1 ili 2. U skladu sa više varijantnih rešenja poboljšani postupak za određivanje ugla valjanja prema ovom pronalasku:
izračunavanje se izvodi sa filtriranjem;
senzor za merenje ugaone brzine valjanja je žiroskop;
prijemnik sa radio pozicioniranjem je GPS prijemnik; ugao propinjanja, θ, se izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenom sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja, α, upadnog ugla;
ugao propinjanja, θ, se izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenom sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine;
ugao skretanja, ψ, se izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla od rezultante komponenata brzine projektila izmerene radio sistemom pozicioniranja;
ugao skretanja, ψ, se izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine od rezultante komponenata brzine projektila izmerene radio sistemom pozicioniranja. Ovaj se pronalazak dodatno odnosi na GNC sistem za projektile koje je moguće navoditi prema patentnim zahtevima 10 ili 11.
U skladu sa još nekim varijantnim rešenjima poboljšani GNC sistem za projektil koji je moguće navoditi prema ovom pronalasku:
izračunavanje se izvodi sa filtriranjem;
senzor za merenje ugaone brzine valjanja je žiroskop;
radio prijemnik za pozicioniranje je GPS prijemnik;
ugao propinjanja, θ, se izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja α, upadnog ugla;
ugao propinjanja, θ, se izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine;
ugao skretanja ψ, se izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla od rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja;
ugao skretanja, ψ, se izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine od rezultante komponenata brzine projektila izmerene radio sistemom pozicioniranja.
PREDNOSTI I EFEKTI OVOG PRONALASKA
[0011] Na osnovu predložene metode, informacija od GPS prijemnika, žiroskop za valjanje i procena upadnog ugla se koristi da se izračuna ugao valjanja. Ugao valjanja, propinjanja i skretanja zajedno sa GPS prijemnikom, obezbeđuju potpunu informaciju senzora za GNC sistem. Tako je moguće projektovati potpuni GNC sistem korišćenjem samo jednog žiroskopa, što kao rezultat daje uštedu troškova i pojednostavljenu konstrukciju, smanjenu fizičku veličinu sistema navigacije, i takođe robusniji sistem u poređenju sa uobičajenim GNC sistemom koji ima tri žiroskopa. U alternativnom rešenju, informacija iz GPC prijemnika, žiroskop za valjanje, i sila upravljanja koja deluje na uređaj za kontrolu mogu biti korišćeni da se izračuna ugao valjanja.
SPISAK SLIKA
[0012] Ovaj će pronalazak biti detaljnije opisan dole u tekstu sa pozivom na priložene slike, na kojima:
Sl. 1 pokazuje blok šemu za izračunavanje ugla valjanja u prvom izvođenju, gde je upadni ugao procenjen na osnovu sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja upadnog ugla ili sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja upadnog ugla, prema ovom pronalasku.
Sl. 2 pokazuje blok šemu za izračunavanje ugla valjanja u drugom izvođenju, gde su smer i veličina sile upravljanja procenjeni na bazi komponente propinjanja vektora brzine ili komponente skretanja vektora brzine, prema ovom pronalasku.
Sl.3 pokazuje projektil koji je konstruisan sa određivanjem ugla valjanja prema ovom pronalasku.
DETALJAN OPIS IZVOĐENJA
[0013] Na Sl. 1 je prikazana blok šema koja ilustruje redukovani GNC sistem 1 koji obuhvata sistem 2 za navođenje, navigacioni sistem 3 i kontrolni sistem 4. Kontrolni sistem 4 kontroliše elemente upravljanja u obliku zakrilaca ili kanarda. Aerodinamika 4’ koja deluje na projektil utiče na taj projektil u smislu putanje projektila. Promene kod projektila utiču na informaciju od senzora 5, kao što je, na primer, žiroskop 6 za valjanje, GPS prijemnik 7 i merač upadnog ugla, označen kao α-β merač 8. Izmerena informacija od senzora 5 jesu podaci koji predstavljaju ulazne podatke za izračunavanje ugla valjanja.
[0014] Na Sl.2 je prikazana blok šema koja ilustruje redukovani GNC sistem 1' koji obuhvata sistem 2 za navođenje, navigacioni sistem 3', i kontrolni sistem 4. Kontrolni sistem 4 kontroliše elemente upravljanja u obliku zakrilaca ili kanarda. Aerodinamika 4’ koja deluje na projektil utiče na taj projektil u smislu putanje projektila. Promene kod projektila utiču na informaciju od senzora 5', kao što je, na primer, žiroskop 6 za valjanje, GPS prijemnik 7. Izmerena informacija od senzora 5 jesu podaci koji predstavljaju ulazne podatke za izračunavanje ugla valjanja.
[0015] Na Sl. 3 je prikazana slika koja ilustruje navodljiv projektil 9 konstruisan sa GNC sistemom koji obuhvata određivanje ugla valjanja prema ovom pronalasku. Na slici su prikazani, za projektil, na telo pričvršćen koordinatni sistem X, Y i Z, vektor brzine V, kao i upadni uglovi α i β, gde α simbolizuje komponentu propinjanja upadnog ugla i β simbolizuje komponentu skretanja upadnog ugla. Komponenta propinjanja za upadni ugao je dakle promena u ravni koja se proteže X osom i Z osom, i komponenta skretanja za upadni ugao je promena u ravni koja se proteže X osom i Y osom i u kojoj je avion je postavljen pod uglom duž Yose za ugao α. Na toj slici, zakrilca- projektila su prikazana u obliku zakrilaca 10 kanarda.
[0016] Merenjem valjanja, skretanja i propinjanja, kao trenutnih koordinata, sa radio sistemom pozicioniranja, dobije se kompletan GNC sistem u prvom izvođenju prikazanom na Slici 1. Radioi sistem pozicioniranja, koji može da bude GPS prijemnik 7, prijemnik za radarsko navođenje, ili drugi radijski sistem za opremu za pozicioniranja je projektovan da primi informaciju o pozicioniranju i tako da može da izračuna informaciju o brzini. Ugaonu brzinu valjanja je moguće izmeriti žiroskopom 6, preporučljivo takozvanim žiroskop brzine, koji meri ugaonu brzinu valjanja. Ugaonu brzinu valjanja moguće je takođe izmeriti magnetometrom ili drugačije. Upadni ugao se meri ili procenjuje sa α-β-meračem 8 ugrađenim u projektil. Upadni ugao je označen kao α i β, gde α simbolizuje komponentu propinjanja upadnog ugla i β simbolizuje komponentu skretanja upadnog ugla, prikazanu na Slici 3.
[0017] GNC sistem 1 montiran na projektil u kom GNC stoji za vođenje, navigaciju i kontrolu, meri trenutne vrednosti merenja iz senzora, izračunava i predviđa putanju za dostizanje cilja, i kontroliše i reguliše kontrolere ili aktivatore, a time elemente upravljanja, kojima je projektil opremljen. Navigacioni sistem 3 (Navigacija) obezbeđuje kontrolni sistem 4 sa informacijom o trenutnom položaju i brzini projektila. Sistem 2 za navođenje određuje i izračunava preporučenu rutu do cilja, i time željenu promenu u pogledu brzine, rotacije i/ili ubrzanja kako bi se sledila izračunata ruta do cilja. Kontrolni sistem 4 (Upravljanje) kontroliše i reguliše sile koje upravljaju projektilom, pri čemu se sile generišu, na primer, aktivatorima, motorima ili servo uređajima, koji, zauzvrat, pomeraju ili na drugi način deluju na elemente upravljanja u obliku zakrilaca (rebara)/površina za upravljanje ili kontrolnih kanarda 10 za upravljanje projektilom na bazi rute do cilja koji je izračunat putem sistema 2 za navođenje. Kontrolni sistem 4 je takođe odgovoran za čuvanje stabilnosti projektila tokom njegove putanje od lansirne platforme do cilja.
[0018] Projektil je opremljen kanardima/zakrlilcima 10 ili drugim kontrolnim elementima za upravljanje projektilom na putanji projektila između mesta lansiranja i cilja. Kada se projektilom upravlja radi promene kursa, meri se promena u vektoru brzine V u vezi sa predviđenom balističkom putanjom. Promene se povratno vraćaju u algoritam upravljanja i porede sa željenom vrednošću kontrolnih signala za modulaciju upadnog ugla. Promena u pogledu vektora brzine V se meri sa senzorom za ugaonu brzinu valjanja, koja meri rotacionu brzinu, i sistem pozicioniranja zasnovan na radiju, koji daje brzinu u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata.
[0019] Sa podacima koji se unose a koji sadrže brzinu valjanja, promena brzine u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata, i predviđena promena upadnog ugla, može da se izračuna ugao valjanja. Izračunavanje se preporučljivo vrši sa različitim oblicima funkcija filtera. Izračunavanje se izvodi u navigacionom sistemu 3 projektila. Rezultat je da je kompletan GNC sistem postignut zahvaljujući činjenici da je moguće izračunati ugao valjanja, ugao propinjanjai takođe ugao skretanja, i da je poziciju i brzinu, na bazi za tlo fiksiranog sistema koordinata, moguće izmeriti radio sistemom pozicioniranja.
[0020] Izračunavanje ugla propinjanja, θ, se radi sabiranjem rezultante komponenata brzine merenjem na radijom sistemu pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja upravja komponentom propinjanja, α,
upadnog ugla prema odnosu: u kom su vx, vyi vzkomponente vektora brzine.
[0021] Izračunavanje ugla skretanja, ψ, se izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla od rezultante komponenata brzine izmerenih radio sistemom pozicioniranja, prema odnosu:
u kom su vxi vykomponente komponenata brzine.
[0022] Izračunavanje ugla valjanja, ϕ, se vrši sabiranjem apsolutne promene ugla za vektor brzine sa ponderisanom vrednošću procene upadnog ugla. Izračunavanje srednje vrednosti procene upadnog ugla odgovara srednjoj vrednosti rezultantnog ugla sile upravljanjaprojektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla i sile upravljanjaprojektilom koja kontroliše komponentu propinjanja, α, upadnog ugla. Apsolutna vrednost ugla valjanja je tako dobijena putem formule:
[0023] Izračunavanje apsoulutne promene ugla za vektor brzine odgovara rezultantnom uglu promene ugla propinjanja vektora brzine i promene ugla skretanja vektora brzine, prema jednačini:
[0024] Tamo gde se promena ugla skretanja vektora brzine, u kom k i n jesu vremenski intervali, izračunava prema jednačini: ψDIFF[k]=ψVel[k]-ψVel[k-n].
[0025] Tamo gde se promena kod ugla skretanja vektora brzine, ψVel, izračunava prema jednačini:
gde su vxi vykomponente vektora brzine.
[0026] I gde se promena ugla propinjanja vektora brzine izračunava na isti način kao promena ugla skretanja, ali uz kompenzaciju za gravitaciju, prema odnosu:
, u kom su vx, vyi vzkomponente vektora brzine,
g je gravitacija, k i n su vremenski intervali i Tsje vreme uzorka.
[0027] Gde je ugao propinjanja, θVel, vektora brzine izračunat prema jednačini:
u kom su vx, vyi vzkomponente vektora brzine.
[0028] Izračunavanje se prvenstveno izvodi sa funkcijama filtra, ali takođe na druge pogodne načine, uključujući tabele (pregledne tablice), proračune, ili na drugi način. Preporučljivo, izračunavanje se radi u istom obliku programabilnog sistema koji obuhvata mikroprocesor, signalni procesor ili drugu računarsku elektroniku.
[0029] Drugo izvođenje GNC sistema 1’, na primer za projektile koji generišu sile upravljanja bez stvaranja upadnog ugla, je pokazano na Slici 2. Kod drugog izvođenja GNC sistema 1’, ugao valjanja moguće je odrediti na bazi komponente propinjanja vektora brzine ili komponente skretanja vektora brzine. Sa podacima koji se unose a koji sadrže brzinu valjanja, promenu brzine u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata, kao i komponentu skretanja vektora brzine i komponentu propinjanja vektora brzine, ugao valjanja je moguće izračunati. Izračunavanje se preporučljivo vrši sa različitim oblicima funkcija filtera. Izračunavanje se radi u navigacionom sistemu 3' projektila. Rezultat je da je kompletan
GNC sistem postignut zahvaljujući činjenici da može biti izračunat ugao valjanja, ugao propinjanja i takođe ugao skretanja, i da je poziciju i brzinu, na bazi za tlo fiksiranog sistema koordinata, moguće izmeriti na radijskom sistemu pozicioniranja.
[0030] Primer projektila sa GNC sistemom, koji se odnosi na metod za određivanje ugla valjanja, je valjanjem-stabilizovana 155 mm artiljerijska granata koja ima četiri kontrolna kanarda, GPS prijemnik, određivanje upadnog ugla, i žiroskop za merenje ugla valjanja.
MOGUĆA IZVOĐENJA
[0031] Ovaj pronalazak nije ograničen na specifična prikazana izvođenja, već može varirati na različite načine u okviru obima ovih patentnih zahteva.
[0032] Jasno je, na primer, da su broj, veličina, materijal i oblik elemenata i delova komponenata koje pripadaju postupku za određivanje ugla valjanja i za GNC sistem prilagođeni sistemu(ima) i drugim karakteristikama konstrukcije koji sada postoje.
[0033] Jasno je da gore opisani postupak za određivanje ugla valjanja, i/ili navigacionog sistema, može da bude primenjen, u principu, na sva vozila i sisteme koji obuhvataju letelicu, projektile i rakete.
Claims (18)
1. Postupak za određivanje ugla valjanja projektila (9) koji je moguće navoditi i koji je pretežno ili delimično stabilan na valjanje obuhvata kontrolni sistem (4), radio prijemnik (7) za pozicioniranje i senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanjem, pri čemu su obuhvaćeni sledeći koraci:
(a) aktiviranje aktivatora projektila (9) putem kontrolnog sistema (4), koji je sastavni deo projektila (9), za manevrisanje projektilom (9);
(b) procena prvog signala, sile upravljanja projektilom, na bazi kontrolnog sistema (4) koji je sastavni deo projektila (9);
(c) merenje drugog signala, brzine projektila u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata, radio prijemnikom (7) za pozicioniranje montiranim u projektil (9);
(d) merenje trećeg signala, rotacione brzine, senzorom za ugaonu brzinu (6) valjanja montiranim u projektil (9), pri čemu je pomenuti postupak naznačen time što je obuhvaćen i sledeći korak: (e) izračunavanje ugla valjanja na bazi prvog, drugog i trećeg signala, procenjene sile upravljanja projektilom,
izmerene brzine projektila i izmerene rotacione brzine, sabiranjem apsolutne promene ugla, gde je apsolutna promena ugla postavljena da odgovara rezultantnom uglu promene za ugao propinjanja vektora brzine projektila i promene ugla skretanja vektora brzine projektila, sa ponderisanjem procene ugla, gde je procena ugla određena kao srednja vrednost procene upadnog ugla gde je srednja vrednost procene upadnog ugla postavljena tako da odgovara srednjoj vrednosti ugla rezultante
sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla i sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja, α, upadnog ugla.
2. Metod za određivanje ugla valjanja projektila (9) koji je moguće navoditi i koji je pretežno ili delimično stabilan na valjanje obuhvata kontrolni sistem (4), radio prijemnik (7) za pozicioniranje i senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanja, pri čemu su obuhvaćeni sledeći koraci:
3.
(a) aktiviranje aktivatora projektila (9) putem kontrolnog sistema (4), koji je sastavni deo projektila (9), za manevrisanje projektilom (9);
(b) procena prvog signala, sile upravljanja projektilom, na bazi kontrolnog sistema (4) koji je sastavni deo projektila (9);
(c) merenje drugog signala, brzine projektila (9) u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata, radio prijemnik (7) za pozicioniranje montiran u projektilu (9);
(d) merenje trećeg signala, rotacione brzine, senzorom za ugaonu brzinu (6) valjanja montiranim u projektil (9);
pomenuti postupak naznačen time što je obuhvaćen i sledeći korak:
izračunavanje ugla valjanja na bazi prvog, drugog i trećeg signala, procenjene sile kontrole projektila, izmerene brzine projektila i izmerene rotacione brzine, sabiranjem apsolutne promene ugla, gde je apsolutna promena ugla postavljena tako da odgovara rezultantnom uglu promene za ugao propinjanja vektora brzine projektila i promene ugla skretanja vektora brzine projektila, sa ponderisanjem procene ugla, gde je procena ugla određena kao srednja vrednost procene ugla sile upravljanja , gde je srednja vrednost procene ugla sile upravljanja postavljena tako da odgovara srednjoj vrednosti rezultantnog ugla sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine i sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine.
4. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se izračunavanje izvodi sa filtriranjem.
5. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanja jeste žiroskop.
5. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što radio prijemnik (7) za pozicioniranje jeste GPS prijemnik.
6. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se ugao propinjanja, θ, izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja α, upadnog ugla.
7. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se ugao propinjanja, θ, izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine.
8. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se ugao skretanja, ψ, izračunava oduzimanjem procene sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla od rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja (7).
9. Postupak za određivanje ugla valjanja prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se ugao skretanja, ψ, izračunava oduzimanjem procenjen sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine od rezultante komponenata brzine projektila izmerenih radio sistemom pozicioniranja (7).
10. Sistem (1, 1’) za navođenje, navigaciju i kontrolu, GNC, za projektil (9) koji je moguće navoditi obuhvata kontrolni sistem (4), radion sistem (7) pozicioniranja i senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanja za određivanje ugla valjanja,
pri čemu:
(a) je inkorporirani kontrolni sistem (4) za manevrisanje projektila (9) postavljen da aktivira aktivatore tog projektila (9);
(b) kontrolni sistem (4) obuhvaćen u projektil (9) je postavljen da se proceni prvi signal, sile upravljanja projektilom;
(c) radio prijemnik (7) za pozicioniranje montiran u projektilu (9) je raspoređen da izmeri drugi signal, brzinu projektila u odnosu na za tlo fiksiran sistem koordinata;
(d) senzor za ugaonu brzinu (6) valjanja montiran u projektilu (9) jeste postavljen da se meri treći signal, rotaciona brzina; pomenuti GNC sistem naznačen time što :
(e) GNC sistem je predviđen za izračunavanje ugla valjanja na bazi prvog, drugog i trećeg signala, procenjene sile upravljanja projektilom, izmerene brzine projektila i izmerene rotacione brzine, sabiranjem apsolutne promene ugla, gde je apsolutna promena ugla postavljena tako da odgovara rezultantnom uglu promene ugla propinjanja vektora brzine projektila i promene ugla skretanja vektora brzine projektila, sa ponderisanjem procene ugla, gde je procena ugla određena kao srednja vrednost procene upadnog ugla, gde je srednja vrednost procene upadnog ugla postavljena tako da odgovara srednjoj vrednosti rezultantnog ugla sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla i sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu spropinjanja, α, upadnog ugla.
11. Sistem (1, 1’) za navođenje, navigaciju i kontrolu, GNC, za projektil (9) koji je moguće navoditi obuhvata kontrolni sistem (4), radio sistem (7) pozicioniranja i senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanja za određivanje ugla valjanja, pri čemu:
(a) je inkorporirani kontrolni sistem (4) za manevrisanje projektila (9) postavljen tako da aktivira aktivatore tog projektila (9);
(b) kontrolni sistem (4) obuhvaćen projektilom (9) je postavljen tako da se proceni prvi signal, sila upravljanja projektilom;
(c) radijski prijemnik (7) za pozicioniranje montiran u projektil (9) je postavljen tako da meri drugi signal, brzinu projektila (9) u odnosu na za tlo fiksiran sitem koordinata;
(d) senzor za ugaonu brzinu (6) valjanja montiran u projektilu (9) jeste postavljen tako da se meri treći signal, rotaciona brzina; pomenuti GNC sistem naznačen time što :
(e) GNC sistem je predviđen za izračunavanje ugla valjanja na bazi prvog, drugog i trećeg signala, procenjene sile upravljanja projektilom, izmerene brzine projektila i izmerene rotacione brzine, sabiranjem apsolutne promene ugla, gde je apsolutna promena ugla postavljena tako da odgovara rezultantnom uglu kod promene ugla propinjanja vektora brzine projektila i promene ugla skretanja vektora brzine projektila, sa ponderisanjem procene ugla, gde je procena ugla određena kao srednja vrednost procene ugla sile upravljanja, gde je srednja vrednost procene ugla sile upravljanja postavljena tako da odgovara srednjoj vrednosti rezultantnog ugla sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine i sile upravljanja projektilom koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine.
12. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema jednom od patentnih zahteva 10 - 11, naznačen time što se izračunavanje izvodi sa filtriranjem.
13. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema jednom od patentnih zahteva 10 - 12, naznačen time što je senzor za merenje ugaone brzine (6) valjanja žiroskop.
14. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema jednom od patentnih zahteva 10 - 13, naznačen time što je radijski prijemnik (7) za pozicioniranje GPS prijemnik.
15. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema bilo kom od patentnih zahteva 10 -14, naznačen time što se ugao propinjanja, θ, izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila (9) izmerenih radijo sistemom (7) pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom (9) koja kontroliše komponentu propinjanja. α, upadnog ugla.
16. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema bilo kom od patentnih zahteva 10 -15, naznačen time što se ugao propinjanja, θ, izračunava sabiranjem rezultante komponenata brzine projektila (9) izmerenih radio sistemom (7) pozicioniranja i procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom (9) koja kontroliše komponentu propinjanja vektora brzine.
17. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema jednom od patentnih zahteva 10 - 16, naznačen time što je ugao skretanjaa, ψ, izračunat oduzimanjem procenjene sile upravljanja projektilom (9) koja kontroliše komponentu skretanja, β, upadnog ugla od rezultante komponenata brzine projektila (9) izmerenih radijo sistemom (7) pozicioniranja.
18. GNC sistem (1, 1’) za projektil (9) koji je moguće navoditi prema bilo kom od patentnih zahteva 10 -17, naznačen time što se ugao skretanja, ψ, izračunava oduzimanjem procenjene vrednosti sile upravljanja projektilom (9) koja kontroliše komponentu skretanja vektora brzine od rezultante komponenata brzine projektila (9) izmerenih radio sistemom (7) pozicioniranja.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1130087A SE536846C2 (sv) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Metod och GNC-system för bestämning av rollvinkel hos en projektil |
| PCT/SE2012/000135 WO2013043097A1 (en) | 2011-09-20 | 2012-09-13 | Method and gnc system for determination of roll angle |
| EP12833569.2A EP2758741B1 (en) | 2011-09-20 | 2012-09-13 | Method and gnc system for determination of roll angle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS57579B1 true RS57579B1 (sr) | 2018-11-30 |
Family
ID=47914669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20171326A RS57579B1 (sr) | 2011-09-20 | 2012-09-13 | Postupak i gnc sistem za određivanje ugla valjanja / ugla nagiba |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9354028B2 (sr) |
| EP (1) | EP2758741B1 (sr) |
| ES (1) | ES2656243T3 (sr) |
| HR (1) | HRP20171887T1 (sr) |
| PL (1) | PL2758741T3 (sr) |
| RS (1) | RS57579B1 (sr) |
| SE (1) | SE536846C2 (sr) |
| WO (1) | WO2013043097A1 (sr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2518676B (en) * | 2013-09-28 | 2019-04-10 | Quartix Ltd | Telematics system and associated method |
| CN106595623A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-04-26 | 中北大学 | 一种基于多传感器数据融合的滚转角速率高精度测量方法 |
| AU2017390611B2 (en) * | 2017-01-05 | 2023-08-17 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Determination of guided-munition roll orientation |
| CN113110539B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-09-15 | 西安航天动力技术研究所 | 一种基于鸭舵的弹/箭三通道控制方法及控制装置 |
| CN116576735B (zh) * | 2023-05-06 | 2024-09-17 | 西安现代控制技术研究所 | 一种超远程制导火箭气动热主动缓解控制方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE425618B (sv) * | 1978-02-22 | 1982-10-18 | Bofors Ab | Anordning for bestemning av lodriktning |
| US4831544A (en) * | 1985-12-28 | 1989-05-16 | Tokyo Keiki Co., Ltd. | Attitude and heading reference detecting apparatus |
| US5406489A (en) * | 1992-07-10 | 1995-04-11 | Unisys Corporation | Instrument for measuring an aircraft's roll, pitch, and heading by matching position changes along two sets of axes |
| US5442560A (en) * | 1993-07-29 | 1995-08-15 | Honeywell, Inc. | Integrated guidance system and method for providing guidance to a projectile on a trajectory |
| DE19520115A1 (de) * | 1995-06-01 | 1996-12-05 | Contraves Gmbh | Verfahren zum Bestimmen der Rollage eines rollenden Flugobjektes |
| US6163021A (en) * | 1998-12-15 | 2000-12-19 | Rockwell Collins, Inc. | Navigation system for spinning projectiles |
| WO2002037827A2 (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Naval Postgraduate School | Method and apparatus for motion tracking of an articulated rigid body |
| JP3818140B2 (ja) * | 2001-12-04 | 2006-09-06 | 株式会社デンソー | 乗員保護用の車両傾斜角検出装置 |
| US6556896B1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-04-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Magnetic roll rate sensor |
| US6573486B1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-06-03 | Northrop Grumman Corporation | Projectile guidance with accelerometers and a GPS receiver |
| US6592070B1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-07-15 | Rockwell Collins, Inc. | Interference-aided navigation system for rotating vehicles |
| US6779752B1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-08-24 | Northrop Grumman Corporation | Projectile guidance with accelerometers and a GPS receiver |
| US6883747B2 (en) * | 2003-03-28 | 2005-04-26 | Northrop Grumman Corporation | Projectile guidance with accelerometers and a GPS receiver |
| US6889934B1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-05-10 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for guiding munitions |
| SE527769C2 (sv) * | 2004-10-28 | 2006-05-30 | Bofors Defence Ab | Förfarande och anordning för bestämning av rollvinkel |
| GB2429128B (en) * | 2005-08-08 | 2009-03-11 | Furuno Electric Co | Apparatus and method for carrier phase-based relative positioning |
| US7388538B1 (en) * | 2005-08-18 | 2008-06-17 | Th United States of America as represented by the Secretary of the Army | System and method for obtaining attitude from known sources of energy and angle measurements |
| US7566027B1 (en) * | 2006-01-30 | 2009-07-28 | Alliant Techsystems Inc. | Roll orientation using turns-counting fuze |
| US7328104B2 (en) * | 2006-05-17 | 2008-02-05 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for improved inertial navigation |
| JP4724163B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2011-07-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 車体速度推定装置 |
| US8047070B2 (en) * | 2009-09-16 | 2011-11-01 | Raytheon Company | Fast response projectile roll estimator |
| US8779971B2 (en) * | 2010-05-24 | 2014-07-15 | Robert J. Wellington | Determining spatial orientation information of a body from multiple electromagnetic signals |
| US8344303B2 (en) * | 2010-11-01 | 2013-01-01 | Honeywell International Inc. | Projectile 3D attitude from 3-axis magnetometer and single-axis accelerometer |
-
2011
- 2011-09-20 SE SE1130087A patent/SE536846C2/sv unknown
-
2012
- 2012-09-13 PL PL12833569T patent/PL2758741T3/pl unknown
- 2012-09-13 WO PCT/SE2012/000135 patent/WO2013043097A1/en not_active Ceased
- 2012-09-13 ES ES12833569.2T patent/ES2656243T3/es active Active
- 2012-09-13 EP EP12833569.2A patent/EP2758741B1/en active Active
- 2012-09-13 HR HRP20171887TT patent/HRP20171887T1/hr unknown
- 2012-09-13 RS RS20171326A patent/RS57579B1/sr unknown
- 2012-09-13 US US14/345,791 patent/US9354028B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2758741A4 (en) | 2015-06-03 |
| HRP20171887T1 (hr) | 2018-03-23 |
| SE1130087A1 (sv) | 2013-03-21 |
| US20140306055A1 (en) | 2014-10-16 |
| EP2758741A1 (en) | 2014-07-30 |
| WO2013043097A1 (en) | 2013-03-28 |
| US9354028B2 (en) | 2016-05-31 |
| EP2758741B1 (en) | 2017-11-08 |
| PL2758741T3 (pl) | 2018-03-30 |
| ES2656243T3 (es) | 2018-02-26 |
| SE536846C2 (sv) | 2014-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8606435B2 (en) | Method and a system for estimating a trajectory of a moving body | |
| US8686326B1 (en) | Optical-flow techniques for improved terminal homing and control | |
| US7957899B2 (en) | Method for determining the attitude, position, and velocity of a mobile device | |
| EP3213034B1 (en) | Inertial navigation system with compensation of roll scale factor error | |
| US8146401B2 (en) | Method and apparatus for in-flight calibration of gyroscope using magnetometer reference | |
| US8588998B2 (en) | Range estimation device | |
| KR20170067138A (ko) | 관성 항법 시스템 | |
| KR20170142903A (ko) | 관성 내비게이션 시스템 | |
| RS57579B1 (sr) | Postupak i gnc sistem za određivanje ugla valjanja / ugla nagiba | |
| de Celis et al. | Hybridized attitude determination techniques to improve ballistic projectile navigation, guidance and control | |
| KR940004647B1 (ko) | 경량 미사일 유도 시스템 | |
| CN107883940A (zh) | 一种制导炮弹用高动态姿态测量方法 | |
| US9347750B2 (en) | Determination of angle of incidence | |
| CN112445230B (zh) | 大跨域复杂环境下高动态飞行器多模制导系统及制导方法 | |
| US12269619B2 (en) | Rocket control system and method of controlling landing operation of rocket | |
| JP6409625B2 (ja) | 車両位置算出装置 | |
| US5848764A (en) | Body fixed terminal guidance system for a missile | |
| CN111674573B (zh) | 基于比例导引的非平行引力场深空撞击控制方法及系统 | |
| Momin et al. | Application of nonlinear aerodynamic model for state estimation of intentional target maneuvers | |
| JP2525072B2 (ja) | 飛翔体誘導装置の初期化方法 | |
| JP2006207945A (ja) | 誘導飛翔体 | |
| JP6808835B2 (ja) | 航跡予測装置、航跡予測方法、および、航跡予測プログラム | |
| Lijun et al. | Air Alignment Method for Attitude Angle of Rolling Projectiles with Speed Matching and Maneuver Assistance | |
| JP2641783B2 (ja) | 誘導制御装置 | |
| de Celis et al. | Adaptive Navigation, Guidance and Control Techniques Applied to Ballistic Projectiles and Rockets |