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CN112146681B - 惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质 Download PDF

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CN112146681B CN202010957105.1A CN202010957105A CN112146681B CN 112146681 B CN112146681 B CN 112146681B CN 202010957105 A CN202010957105 A CN 202010957105A CN 112146681 B CN112146681 B CN 112146681B
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Abstract

惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质，包括：在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差。采用本申请中的方案，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。

Description

惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及火箭对准技术，具体地，涉及一种惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
对于目前运载火箭水平瞄准通常在箭上惯组上安装瞄准棱镜，通过火箭水平时外部瞄准箭上棱镜将方位传递至箭上惯组。该水平瞄准方式需要提前标定瞄准棱镜相对箭上惯组的安装误差角，发射前水平瞄准时直接使用棱镜标定结果进行瞄准计算，因此，惯组棱镜安装误差角是否标定准确是影响瞄准精度的关键因素之一。
惯组棱镜安装误差角标定后惯组一般会经历振动、温度变化等环境剖面，棱镜安装误差角不可避免会发生一定变化，该变化值直接影响瞄准计算结果。
现有技术中存在的问题：
惯组棱镜安装误差角发生变化直接影响瞄准计算结果。
发明内容
本申请实施例中提供了一种惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质、电子设备，以解决上述技术问题。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种惯组棱镜安装误差检验方法，包括如下步骤：
在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种惯组棱镜安装误差检验装置，包括：
第一处理模块，用于在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
第二处理模块，用于装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
第三处理模块，用于在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
校验模块，用于根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述惯组棱镜安装误差检验方法的步骤。
根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上所述的惯组棱镜安装误差检验方法。
采用本申请实施例中提供的惯组棱镜安装误差检验方法、装置及计算机存储介质、电子设备，通过对水平状态的惯组进行姿态跟踪得到惯组起竖后通过姿态跟踪得到的瞄准方位角，并将该姿态跟踪的方位角与计算得到的竖直状态方位角进行比较，从而校验惯组棱镜安装误差，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例中箭上惯组棱镜的安装位置示意图；
图2示出了本申请实施例中水平瞄准棱镜的安装误差角定义示意图；
图3示出了本申请实施例中竖直瞄准棱镜的安装误差角定义示意图；
图4示出了本申请实施例一中惯组棱镜安装误差检验方法实施的流程示意图；
图5示出了本申请实施例二中惯组棱镜安装误差检验装置的结构示意图；
图6示出了本申请实施例四中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术存在的技术问题，本申请实施例中提供了一种基于姿态跟踪的惯组棱镜安装误差角检验方法，具有检验精度高、操作简单的优点。
本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1示出了本申请实施例中箭上惯组棱镜的安装位置示意图。
如图所示，箭上惯组分别安装水平瞄准棱镜和竖直瞄准棱镜各1个，用于火箭水平瞄准和竖直瞄准。
水平瞄准棱镜形成水平瞄准光路，竖直瞄准棱镜形成竖直瞄准光路，惯组测量坐标系的三个方向分别为XM、YM、ZM。
图2示出了本申请实施例中水平瞄准棱镜的安装误差角定义示意图。
如图所示，水平瞄准棱镜的安装误差角αH、βH角，OPr为棱镜棱脊OP在惯组XMOZM平面上的投影。αH、βH角度的基点在图中以弧线一端的点表示，弧线箭头定义了角度的正向。
图3示出了本申请实施例中竖直瞄准棱镜的安装误差角定义示意图。
如图所示，竖直瞄准棱镜的安装误差角αV、βV角，OPr为棱镜棱脊OP在惯组YMOZM平面上的投影。αV、βV角度的基点在图中以弧线一端的点表示，弧线箭头定义了角度的正向。
实施例一
图4示出了本申请实施例一中惯组棱镜安装误差检验方法实施的流程示意图。
如图所示，所述惯组棱镜安装误差检验方法包括：
步骤401、在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
步骤402、装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
步骤403、在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
步骤404、根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差。
采用本申请实施例中提供的惯组棱镜安装误差检验方法，通过对水平状态的惯组进行姿态跟踪得到惯组起竖后通过姿态跟踪得到的瞄准方位角，并将该姿态跟踪的方位角与计算得到的竖直状态方位角进行比较，从而校验惯组棱镜安装误差，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。
在一种实施方式中，所述计算惯组水平状态瞄准方位角A0，包括：
控制经纬仪T1瞄准惯组水平瞄准棱镜，记录所述经纬仪T1的俯仰角；
转动所述经纬仪T1与寻北仪T0对瞄，计算惯组水平状态瞄准方位角A0。
在一种实施方式中，所述计算惯组竖直状态瞄准方位角A2，包括：
控制经纬仪T2瞄准惯组竖直瞄准棱镜，记录所述经纬仪T2的俯仰角；
转动所述经纬仪T2与寻北仪T0对瞄，计算惯组竖直状态瞄准方位角A2。
在一种实施方式中，所述根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差，包括：
将惯组姿态跟踪的方位角A1与竖直状态瞄准方位角A2作差；
若差值小于预设值，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
实施例二
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种惯组棱镜安装误差检验装置，该装置解决技术问题的原理与一种惯组棱镜安装误差检验方法相似，重复之处不再赘述。
图5示出了本申请实施例二中惯组棱镜安装误差检验装置的结构示意图。
如图所示，所述惯组棱镜安装误差检验装置包括：
第一处理模块501，用于在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
第二处理模块502，用于装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
第三处理模块503，用于在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
校验模块504，用于根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差。
采用本申请实施例中提供的惯组棱镜安装误差检验装置，通过对水平状态的惯组进行姿态跟踪得到惯组起竖后通过姿态跟踪得到的瞄准方位角，并将该姿态跟踪的方位角与计算得到的竖直状态方位角进行比较，从而校验惯组棱镜安装误差，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。
在一种实施方式中，所述第一处理模块，包括：
第一处理单元，用于在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度；
第二处理单元，用于控制经纬仪T1瞄准惯组水平瞄准棱镜，记录所述经纬仪T1的俯仰角；
第三处理单元，用于转动所述经纬仪T1与寻北仪T0对瞄，计算惯组水平状态瞄准方位角A0。
在一种实施方式中，所述第三处理模块，包括：
第四处理单元，用于在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1；
第五处理单元，用于控制经纬仪T2瞄准惯组竖直瞄准棱镜，记录所述经纬仪T2的俯仰角；
第六处理单元，用于转动所述经纬仪T2与寻北仪T0对瞄，同步采集惯组不水平度，计算惯组竖直状态瞄准方位角A2。
在一种实施方式中，所述校验模块具体用于将惯组姿态跟踪的方位角A1与竖直状态瞄准方位角A2作差；若差值小于预设值，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
实施例三
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，下面进行说明。
所述计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述惯组棱镜安装误差检验方法的步骤。
采用本申请实施例中提供的计算机存储介质，通过对水平状态的惯组进行姿态跟踪得到惯组起竖后通过姿态跟踪得到的瞄准方位角，并将该姿态跟踪的方位角与计算得到的竖直状态方位角进行比较，从而校验惯组棱镜安装误差，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。
实施例四
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，下面进行说明。
图6示出了本申请实施例四中电子设备的结构示意图。
如图所示，所述电子设备包括存储器601、以及一个或多个处理器602，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如实施例一所述的惯组棱镜安装误差检验方法。
采用本申请实施例中提供的电子设备，通过对水平状态的惯组进行姿态跟踪得到惯组起竖后通过姿态跟踪得到的瞄准方位角，并将该姿态跟踪的方位角与计算得到的竖直状态方位角进行比较，从而校验惯组棱镜安装误差，解决了如何在惯组棱镜标定后检验惯组棱镜安装误差角是否准确的难题，保证了火箭发射前水平瞄准的精度。
实施例五
为了便于本申请的实施，本申请实施例以一具体实例进行说明。
本申请实施例所提供的基于姿态跟踪的惯组棱镜安装误差角校验流程具体如下：
a)将箭上惯组安装于六面体；将六面体及箭上惯组整体放置于工作台，置为水平状态；
b)架设寻北仪T0并完成寻北；
c)架设经纬仪T1(经纬仪T1与寻北仪T0之间光路通视)，地面测发控设备、箭上电气设备上电；
d)箭上惯组上电5min后进入瞄准流程，测发控设备采集箭上惯组XM轴不水平度Ex，经纬仪T1以一定俯仰角度瞄准惯组水平瞄准棱镜，记录经纬仪T1的俯仰角θH，方位清零，转动经纬仪T1与寻北仪T0对瞄，记录寻北仪T0方位Am0以及经纬仪T1的方位Am1，通过下述公式计算箭上惯组水平状态瞄准方位角A0：
A0＝Am0-Am1-90°-αH–tan(θH)*(βH-Ex)
其中，Am0为寻北仪T0的第一方位角；Am1为经纬仪T1的方位角；αH、βH分别为水平瞄准棱镜的安装误差角；θH为经纬仪T1的俯仰角；Ex为箭上惯组XM轴不水平度。
e)装订箭上惯组水平状态瞄准方位角A0，箭上惯组进入姿态跟踪；
f)用手搬动或控制机器搬动六面体及箭上惯组整体，较短时间(例如30s)内完成模拟起竖；
g)起竖完成后记录箭上惯组姿态跟踪的方位角A1；
h)架设经纬仪T2(经纬仪T2与寻北仪T0之间光路通视)，使T2以一定俯仰角度瞄准上箭上惯组竖直瞄准棱镜，记录经纬仪T2俯仰角θV，方位清零，转动经纬仪T2与寻北仪T0对瞄，记录寻北仪T0方位Am2以及经纬仪T2方位Am3，瞄准期间同步采集箭上惯组YM轴不水平度Ey，通过下述公式计算箭上惯组竖直状态瞄准方位角A2：
A2＝Am2-Am3-90°-αV–tan(θV)*(βV+Ey)
其中，Am2为寻北仪T0的第二方位角；Am3为经纬仪T2的方位角；αV、βV分别为竖直瞄准棱镜的安装误差角；θV为经纬仪T2的俯仰角；Ey为箭上惯组YM轴不水平度。
i)将箭上惯组姿态跟踪的方位角A1与竖直状态瞄准方位角A2作差，若差值小于要求值，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
本申请实施例中，箭上惯组安装于六面体，箭上惯组置为水平状态，外部光学瞄准水平瞄准棱镜，结合惯组水平状态不水平度及水平瞄准棱镜安装误差角计算水平状态瞄准方位角，箭上惯组装订该方位角并转入姿态跟踪(姿态跟踪期间不更新速度和位置，仅更新姿态)。然后箭上惯组快速模拟起竖，置为竖直状态，惯组放置稳定后立即记录箭上惯组姿态跟踪的方位角。外部光学瞄准水平瞄准棱镜，结合惯组竖直状态不水平度及竖直瞄准棱镜安装误差角计算竖直状态瞄准方位角。计算箭上惯组姿态跟踪的方位角与竖直状态瞄准方位角的差值，若差值小于要求值(例如1')，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种惯组棱镜安装误差检验方法，箭上惯组分别安装水平瞄准棱镜和竖直瞄准棱镜各1个，用于火箭水平瞄准和竖直瞄准，其特征在于，包括：
在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差；
所述计算惯组水平状态瞄准方位角A0，包括：
控制经纬仪T1瞄准惯组水平瞄准棱镜，记录所述经纬仪T1的俯仰角；
转动所述经纬仪T1与寻北仪T0对瞄，计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
所述计算惯组竖直状态瞄准方位角A2，包括：
控制经纬仪T2瞄准惯组竖直瞄准棱镜，记录所述经纬仪T2的俯仰角；
转动所述经纬仪T2与寻北仪T0对瞄，计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
所述根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差，包括：
将惯组姿态跟踪的方位角A1与竖直状态瞄准方位角A2作差；
若差值小于预设值，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
2.一种惯组棱镜安装误差检验装置，箭上惯组分别安装水平瞄准棱镜和竖直瞄准棱镜各1个，用于火箭水平瞄准和竖直瞄准，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度，并计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
第二处理模块，用于装订惯组水平状态瞄准方位角A0，对惯组进行姿态跟踪并将惯组在预设时间内完成起竖；
第三处理模块，用于在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1，并计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
校验模块，用于根据惯组姿态跟踪的方位角A1与计算得到的竖直状态瞄准方位角A2检验惯组棱镜安装误差；
所述第一处理模块，包括：
第一处理单元，用于在惯组处于水平状态时，采集惯组的不水平度；
第二处理单元，用于控制经纬仪T1瞄准惯组水平瞄准棱镜，记录所述经纬仪T1的俯仰角；
第三处理单元，用于转动所述经纬仪T1与寻北仪T0对瞄，计算惯组水平状态瞄准方位角A0；
所述第三处理模块，包括：
第四处理单元，用于在惯组处于竖直状态时，记录惯组姿态跟踪的方位角A1；
第五处理单元，用于控制经纬仪T2瞄准惯组竖直瞄准棱镜，记录所述经纬仪T2的俯仰角；
第六处理单元，用于转动所述经纬仪T2与寻北仪T0对瞄，同步采集惯组不水平度，计算惯组竖直状态瞄准方位角A2；
所述校验模块具体用于将惯组姿态跟踪的方位角A1与竖直状态瞄准方位角A2作差；若差值小于预设值，则认为惯组棱镜安装误差角标定结果准确。
3.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述方法的步骤。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、以及一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1所述的方法。
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