85、战术导弹相关技术研究：捷联成像导引头与弹射座椅火箭尾焰模拟

战术导弹相关技术研究：捷联成像导引头与弹射座椅火箭尾焰模拟

1. 捷联成像导引头制导信息估计

1.1 捷联成像导引头概述

捷联成像导引头具有可靠性高、结构简单等优点。其探测器固定在弹体上，取消了复杂的机械稳定平台。与框架式导引头相比，它结构简单、体积小、重量轻、可靠性高且成本低。光学捷联导引头采用凝视成像探测器，能通过宽视场直接获得宽跟踪视场，还易于实现不同探测器的复合制导系统，提高导弹的抗干扰能力。

不过，捷联导引头也存在明显缺点，即无法直接获取惯性视线速率来实现比例导引，需要进行视线重建或状态估计来提取制导信息。同时，导引头比例因子误差会导致隔离寄生回路问题，对制导系统产生负面影响。

1.2 捷联成像导引头制导系统

捷联成像导引头的测量信息是弹体坐标系中的视线角，包括偏航角 $\phi$ 和俯仰角 $\theta$。要形成视线速率，需要将导引头输出与惯性传感器测量值相结合。

比例导航下的捷联成像导引头制导系统动态模型中包含导引头比例因子，但不包含跟踪回路和稳定回路，这是与框架式导引头的主要区别。通过在加速度指令处断开回路进行开环分析，得到开环传递函数：
$H_G = \frac{N V_0(1 - k_s)G_s(s)(T_{\alpha}s + 1)}{s V_m(T_Ns + 1)(\frac{s^2}{\omega_n^2} + \frac{2\zeta}{\omega_n}s + 1)}$

从该式可以看出，若没有导引头比例因子误差（即 $k_s = 1$），制导系统将完全稳定，不存在寄生耦合效应；当 $k_s \neq 1$ 时，会形成由比例因子误差引起的寄生回路，对制导