超快速寻北技术研究

为满足现代军事战争的需要，提高部队机动发射条件下的反应速度，增强部队精确打击和生存的能力，一种可大大提高寻北速度和精度的高精度连续旋转调制寻北技术成为当前陀螺寻北技术研究的热点。本项目将利用实验室长期从事陀螺寻北理论研究的技术积累，对利用连续旋转调制技术研制小型化超快速寻北系统所需的关键技术进行研究。主要研究内容包括：小型化转台高精度稳速技术研究；旋转状态下陀螺、加速度计等惯性器件的信号测量及误差补偿技术研究；快速寻北算法研究；陀螺仪温度漂移模型设计及其补偿技术研究等。最终研究一套在姿态角小于20 的情况下，寻北时间小于1分钟，寻北精度优于6′的小型化超快速寻北定向系统的设计方案，为我军炮兵部队等部门实现武器系统的快速定向提供有力的技术保障。

陀螺寻北技术是通过测量地球自转角速度的水平分量实现寻北的一种技术，不需要外界信息、可全天候、全天时自主寻北，是提高导弹、火炮发射准备速度的重要环节。而陀螺寻北精度主要受陀螺漂移的影响，连续旋转调制技术可有效降低陀螺仪漂移，并消除了陀螺仪刻度因子对寻北精度的影响，是提高陀螺仪寻北精度的有效途径。本项目从寻北原理，再到试验样机的开发，试验验证，证明了该技术用于快速寻北的可行性。研究了连续旋转调制寻北原理，并进行了仿真研究；研究了陀螺仪输出信号的滤波方法；研究了寻北误差的来源及补偿方案，研究了陀螺仪温度漂移模型的建立及补偿方案；开发了实验转台装置及其稳速控制电路，研究了高精度的稳速控制方案，利用采集的数据，验证并改进寻北算法，形成了一种精度高、速度快的实用寻北技术方案。研究结果表明，采用该技术方案可达到的测量精度为：寻北时间2min，寻北精度优于1′；寻北时间5min，寻北精度优于30″；且具有寻北速度快，精度高；结构简单，使用简便的特点，可满足导弹部队、炮兵部队等快速打击的需求，为我军炮兵部队等部门实现武器系统的快速定向提供了有力的技术保障。