同一基座式非陀螺寻北瞄准方案研究

　　1　引　　言

　　由加速度计发展起来的非陀螺寻北系统为解决精度和快速性的矛盾提供了一种可能而备受关注。非陀螺寻北系统通过检测转台边缘的某个切点产生的哥氏加速度信号,将经交流放大器放大并把直流信号隔掉得到一正弦信号,正弦信号的峰值对应的相位,即为地球上物体所在位置与正北方向的夹角。导弹的瞄准精度直接影响着导弹的精确制导的精度,而高精度的非陀螺寻北为瞄准设备的精确定位奠定了基础。

　　2　寻北瞄准结构与原理

　　寻北瞄准系统由自准直经纬仪和非陀螺寻北仪组成。系统原理框图如图1所示,其中右侧为导弹体,导弹上方三角体为方位棱镜。定向寻北仪用来精确地确定出正北方向,从而得到发射场上定向用的参考方位。

　　确定出的正北方向可以解算出导弹瞄准的初始方位角,然后由准直经纬仪精确地将导弹制导系统方位坐标确定在所需的初始方位。

　　3　寻北瞄准同一基座式方案

　　非陀螺寻北仪同光电准直经纬仪组合,非陀螺仪完成寻北定向,光电准直经纬仪获取参考方位,并完成对导弹的初始方位瞄准及测量。寻北瞄准同一基座式布置示意图如图2所示。准直经纬仪架设在非陀螺寻北仪的上方,其底座固定在寻北仪的基座上,两者有共同的水平基座及相同的方位角零位。

　　图中O为非陀螺寻北仪和准直经纬仪的共同架设点,N为非陀螺寻北仪测得的天文北方向。Go为非陀螺寻北仪编码器零位标志,Co为经纬仪零位标志。目标P的方位角为:

　　式中:E为激光准直经纬仪编码器零位与非陀螺寻北转台编码器的固定夹角, BP为Co与目标P的夹角,AN为非陀螺寻北仪编码器的零位与北向N的夹角。

　　基于非陀螺的寻北瞄准同一基座式方案是将准直经纬仪架设在非陀螺寻北仪之上,因为非陀螺寻北仪转台中心与准直经纬仪编码器的中心同心,准直经纬仪水平编码器零位与非陀螺寻北仪转台编码器的固定夹角可以标定出,因此对导弹瞄准时,只要根据非陀螺寻北仪确定出的北向方位,即可完成瞄准任务。

　　4　误差初步分析

　　影响寻北瞄准一体化系统精度的误差主要有非陀螺寻北仪定向误差,准直经纬仪误差,非陀螺寻北仪与准直经纬仪安装时的偏心误差、两者零位测量误差、基座的调平误差,及环境条件的影响如温度变化、风力及地基振动等。假定排除环境因素,只考虑结构安装误差的影响,若准直经纬仪误差为σ经纬仪,偏心误差为σ偏心,零位误差为σ零位,调平误差为σ调平,按照几何合成则有:

　　根据试验条件,设定准直经纬仪误差为2″,偏心误差为5″,零位误差为4″,调平误差为8″,则根据公式得安装误差为10.45″。