被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析-论文.pdf

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1、第35卷第9期兵工学报V01．35No．92014年9月ACTAARMAMENTARIISep．2014被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析段晓敏，李杰，刘俊(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051)摘要：在某些高速滚转的制导炮弹中，捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型，通过4阶龙格一库塔法对动力学模型进行了数值求解，得出

2、不同弹体俯仰角下平台内筒的滚动角度和角速率值。在三轴高速转台上进行了地面半实物仿真实验，转台实验结果与数值计算结果相符。计算及实验结果表明弹体飞行俯仰角越小，平台内筒的滚动角度和角速率就越小，被动式半捷联平台就越稳定。本研究适用于常规弹药的制导化改造，具有一定的工程应用价值。关键词：兵器科学与技术；惯性测量系统；制导炮弹；半捷联平台中图分类号：U6661文献标志码：A文章编号：1000．1093(2014)09—1436．07DOI：10．3969／i．issn．1000—1093．2014．09

3、．0l6ResearchontheDynamicModelofaPartialStrapdownPlatformandtheImpactAnalysisofPitchingAngleandtheStabilityofPlatformDUANXiao—min，LIJie，LIUJun(KeyLaboratoryofInstrumentationScienceandDynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan

4、030051，Shanxi，China)Abstract：Tosolvetheproblemofthatthetraditionalinertialnavigationsystemcan’tbeusedinthehighspeedrollingguidedprojectile，apartialstrapdownplatformwithspecialstructureisintroduced．Thisplatformcankeepthemicroinertialmeasurementunit(MIM

5、U)stabilizeontherollaxisandremainstrapdownonthepitchandyawaxes．Theprincipleofcompoundpendulumisconsideredinthedesignofplatform．Thestabilityoftheplatformisrelatedtotherestoringtorqueofthemasseccentricity．Ame—chanicaldynamicsmodelisestablishedbymechanic

6、alanalysisofprojectileandpartialstrapdownplat—form．Therollangleandangularvelocityoftheplatform’Sinnershellatdiferentpitchinganglesareob．tainedbyapplyingtheRunge—Kuttamethodtosolvethedifferentialequationsofmotion．Theexperimentisdoneinthree-axisflightsi

7、mulationtestplatform．Themechanicaldynamicsmodelisverified．There．suitsshowthatthesmallerthemissileflightpitchingis，thesmallertheangleandtheangularrateofthepartialstrapdownplatform’Sinnershellrollingare，andthemorestablethepartialstrapdownplatformis．Keyw

8、ords：ordnancescienceandtechnology；inertialmeasurementsystem；guidedprojectile；partialstrapdownplatform收稿日期：2013—12-16作者简介：段晓敏(1983一)，男，博士研究生。E-mail：dxmw@163．corn；刘俊(1968一)，男，教授，博士生导师。E-mail：liuj@nuc．edu．an第9期被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析得到了平台内筒的运动微分方程。