Tài liệu Thuật toán tính góc trục và góc bệ thiết lập cho đài quan sát phòng không cơ động: Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 217
THUẬT TOÁN TÍNH GÓC TRỤC VÀ GÓC BỆ THIẾT LẬP CHO
ĐÀI QUAN SÁT PHÒNG KHÔNG CƠ ĐỘNG
Vũ Quốc Huy1*, Trần Ngọc Bình1, Đỗ Quảng Đại1
Tóm tắt: Bài báo trình bày thuật toán tính góc trục tà và trục phương vị tại thời
điểm thiết lập cho đài quan sát phòng không trong hệ tọa độ chuẩn. Thuật toán tính
lại góc thiết lập bệ khi sai lệch giữa góc nghiêng tính toán và góc nghiêng đo vượt
quá giá trị tiêu chuẩn cho phép được đưa ra. Dựa trên các góc thiết lập, góc tà và
góc phương vị của của đường ngắm đài quan sát trong hệ tọa độ chuẩn hoàn toàn
xác định được. Một số kết quả tính toán mô phỏng và thực nghiệm chứng minh cho
lời giải.
Từ khóa: Đài quan sát, Góc thiết lập, Góc trục, Góc Euler, Đường ngắm, Mục tiêu.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đài quan sát (ĐQS) là một khí tài trinh sát có nhiệm vụ cung cấp góc của phần tử bắn
đón cho hệ điều khiển hỏa lực trong các tổ hợp phòng k...
8 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 358 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thuật toán tính góc trục và góc bệ thiết lập cho đài quan sát phòng không cơ động, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 217
THUẬT TOÁN TÍNH GÓC TRỤC VÀ GÓC BỆ THIẾT LẬP CHO
ĐÀI QUAN SÁT PHÒNG KHÔNG CƠ ĐỘNG
Vũ Quốc Huy1*, Trần Ngọc Bình1, Đỗ Quảng Đại1
Tóm tắt: Bài báo trình bày thuật toán tính góc trục tà và trục phương vị tại thời
điểm thiết lập cho đài quan sát phòng không trong hệ tọa độ chuẩn. Thuật toán tính
lại góc thiết lập bệ khi sai lệch giữa góc nghiêng tính toán và góc nghiêng đo vượt
quá giá trị tiêu chuẩn cho phép được đưa ra. Dựa trên các góc thiết lập, góc tà và
góc phương vị của của đường ngắm đài quan sát trong hệ tọa độ chuẩn hoàn toàn
xác định được. Một số kết quả tính toán mô phỏng và thực nghiệm chứng minh cho
lời giải.
Từ khóa: Đài quan sát, Góc thiết lập, Góc trục, Góc Euler, Đường ngắm, Mục tiêu.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đài quan sát (ĐQS) là một khí tài trinh sát có nhiệm vụ cung cấp góc của phần tử bắn
đón cho hệ điều khiển hỏa lực trong các tổ hợp phòng không tầm thấp được tích hợp trên
phương tiện cơ giới quân sự. Cơ hệ của ĐQS quan tâm là một hệ quay-quét theo trục tà và
trục phương vị [1] đặt trên một bệ. Mục đích của việc điều khiển ĐQS là đưa trục quang
của các thiết bị quang điện tử đã được hiệu chỉnh song song với nhau hướng về mục tiêu
để có thể quan sát được mục tiêu đồng thời xác định được cự ly từ đài tới mục tiêu. Nhiệm
vụ của ĐQS là cung cấp góc của phần tử bắn đón cho hệ điều khiển hỏa lực trong các tổ
hợp phòng không tầm thấp. Vì vậy, với vai trò là khâu xác định mục tiêu và tạo tín hiệu
bám cho hệ điều khiển hỏa lực, trong trận địa phòng không, cùng với khẩu đội hỏa lực
ĐQS phải được thiết lập trong hệ tọa độ chuẩn. Hệ tọa độ chuẩn của ĐQS được xác định
bằng hướng chuẩn và trên mặt phẳng ngang chuẩn vì góc tà của mục tiêu chính là góc tà
của ĐQS cân bằng thực sự (các góc nghiêng dọc và nghiêng ngang bằng không). Khi xác
định được tọa độ mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn của ĐQS, kết hợp với tham số đường
đáy, vị trí mục tiêu trong trận địa hoả lực hoàn toàn được xác định. Trong quá trình thiết
lập trận địa, các góc thiết lập trục tà và trục phương vị, các góc thiết lập của bệ đài được
tính toán làm cơ sở để tính góc của đường ngắm ĐQS trong hệ tọa độ chuẩn.
Bài báo trình bày thuật toán tính góc trục tà và trục phương vị, trên cơ sở đó xác định
được góc trục tà và góc trục phương vị thiết lập của đài. Trong trường hợp bệ đài bị thay
đổi độ nghiêng quá lớn, vượt quá giá trị thay đổi cho phép, thuật toán tính lại góc thiết
lập bệ đảm bảo duy trì liên tục sự định vị chính xác đường ngắm của đài trong hệ tọa độ
chuẩn. Tư tưởng chính của thuật toán dựa trên việc coi bệ đài chuyển động dưới dạng
các phép quay Euler quanh một trục của các hệ tọa độ trực giao đã được xây dựng trong
[1], [2] và [3]. Các góc quay hoàn toàn đo được thông qua các cảm biến gắn với cơ hệ
của ĐQS.
2. TÍNH CÁC GÓC TRỤC CỦA ĐQS PHÒNG KHÔNG CƠ ĐỘNG
2.1. Hệ tọa độ gắn với cơ hệ của ĐQS
Các hệ tọa độ gắn với các khối của cơ hệ thuộc nhóm trực giao (3)SO . Gọi O là gốc
hệ tọa độ chuẩn (hệ toạ độ mặt đất). Gọi B là gốc hệ tọa độ bệ gắn liền với phương tiện,
có bBx vuông góc với bBy và nằm trên mặt phẳng song song với sàn xe; trục bBz hướng
lên trên và hợp với bBx , bBy tạo thành một tam diện thuận. Gọi A là gốc hệ tọa độ
chuyển động gắn với khối phương vị, có aAz trùng với trục quay phương vị và hướng lên
trên; aAy hướng về phía mục tiêu, vuông góc với aAz trên mặt phẳng đối xứng của đài;
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử
V.Q.Huy, T.N.Bình, Đ.Q.Đại, “Thuật toán tính góc quan sát phòng không cơ động.” 218
aAx nằm trên mặt phẳng phương vị và tạo với các trục aAz , aAy thành một tam diện
thuận. Gọi E là gốc hệ tọa độ chuyển động gắn với khối tà, có eEy trùng với véc-tơ
đường ngắm của đài; eEz hướng lên trên, vuông góc với eEy trong mặt phẳng đối xứng
của đài; eEx trùng với trục quay tà và có chiều sao cho chính nó hợp với các trục eEz ,
eEy tạo thành một tam diện thuận. Như vậy ; e aA E Ex Ax .
Hình 1. Biểu diễn cơ hệ của ĐQS trên phương tiện cơ động.
Sau đây sẽ gọi tắt là các hệ toạ độ , ,O B A và E . Như vậy, góc trục phương vị là
chuyển động quay của hệ tọa độ A so với hệ tọa độ B quanh trục aAz ; góc trục tà là
chuyển động quay của hệ tọa độ E so với hệ tọa độ A quanh trục eEx .
2.2. Tính toán các góc trục của ĐQS
Ký hiệu véc-tơ đường ngắm của ĐQS trong hệ tọa độ chuẩn là L
O
. Bệ đài chuyển
động làm cho hệ toạ độ ,A E luôn thay đổi so với hệ toạ độ O . Xem sự thay đổi này dưới
dạng các phép quay Euler.
( ) ( ) ( )
O
B x y zT R R R (1)
Trong đó, ( ), ( ), ( ) x y zR R R là các ma trận cosin chỉ phương (DCM).
Tọa độ của đường ngắm nhận được thông qua phép biến đổi:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) O OE B z x x y z z xT T R R R R R R R (2)
Đường ngắm trùng với trục eEy , véc-tơ đơn vị của eEy là 0 1 0e
T
yu :
L ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
e e
O O
E y x y z z x yTu R R R R R u (3)
Trong chế độ sục sạo, véc-tơ đường ngắm liên tục chuyển động để tìm kiếm mục tiêu.
Khi bắt được mục tiêu, ĐQS chuyển từ chế độ sục sạo sang bám sát. Trong quá trình bám
L
O
luôn ngắm vào mục tiêu. Gọi véc-tơ đường ngắm ĐQS ở vị trí gặp mục tiêu là L
O
r :
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 219
L ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
e e
O O
x r y r z r z r x r y E r yr R R R R R u T u (4)
L
O
r chính là véc-tơ mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn.
Từ (3) và (4):
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
e e
O
x y z z x y E r yR R R R R u T u (5)
Hay: ( ) ( ) L
e e
BO T O
z x y B E r y rR R u T T u (6)
Trong hệ tọa độ gắn liền B ta có:
L ( ) ( ) sin cos cos cos sin
e
TB
z x yr R R u (7)
L L TB OOBr rT a b c (8)
Từ (7) và (8): atan ; asin( )
a
c
b
(9)
Như vậy, khi xác định được OBT , từ (8) và (9) sẽ tìm được các góc các góc và . Để
xác định OBT , một cảm biến đo nghiêng 2 trục XY [4] và một la bàn điện tử được bổ sung
vào hệ thống. Cảm biến đo nghiêng được lắp đặt trên khối phương vị sao cho trục +Y-Y
trùng với trục aAy , trục +X-X trùng với trục aAx . Tương ứng với mỗi góc quay phương
vị, đường ngắm của đài sẽ chịu ảnh hưởng của các góc nghiêng khác nhau (gọi là góc
nghiêng dọc và nghiêng ngang).
La bàn điện tử được đặt trên nóc phương tiện sao cho trục của la bàn trùng với trục dọc
của phương tiện. Ở vị trí thiết lập, góc lệch giữa trục dọc của phương tiện và đường
ngắm của đài hoàn toàn xác định được; bệ đài được đặt ở vị trí lệch một góc cũng hoàn
toàn xác định được so với hệ tọa độ chuẩn. Vì vậy, góc hướng của vec-tơ đường ngắm
trong hệ tọa độ chuẩn hoàn toàn được xác định.
2.3. Tính toán các góc trục thiết lập của ĐQS
Cảm biến được sử dụng để đo góc trục tà và góc trục phương vị là loại encoder gia số.
Giá trị góc đo được là tổng tích lũy của các xung A, B lệch pha nhau. Khi hiệu chuẩn
ĐQS, công việc đầu tiên là phải hiệu chuẩn góc tà không. Góc tà không là góc đọc được
từ encoder gắn với trục tà khi bệ của đài ở vị trí cân bằng thực sự. Góc tà này được ghi vào
bộ nhớ EEPROM / FLASH để luôn được lưu giữ khi hệ thống không được cấp nguồn
điện. Góc trục tà của đường ngắm được tính bằng hiệu số của góc encoder tích lũy và góc
tà không. Như vậy, ở vị trí cân bằng thực sự, góc tà của đường ngắm trong hệ tọa độ chuẩn
và góc trục tà bằng nhau; hệ tọa độ bệ và hệ tọa độ chuẩn trùng nhau; nếu đưa đường
ngắm của đài về vị trí góc tà không thì góc phương vị 1 và góc tà 2 của đường ngắm
ĐQS trong hệ tọa độ chuẩn là:
1 2; 0
O B O B (10)
Trong đó, là góc hướng của phương tiện (chính là góc của la bàn).
Giữ nguyên vị trí góc tà không, đưa đài lên phương tiện cơ động, bệ đài bị nghiêng dọc
và nghiêng ngang một góc y và x tương ứng. Trên hình 2a, bOA là véc-tơ đường ngắm
của đài được định vị trong Oxoyozo nhờ 2 phép quay Oxoyozo liên tiếp ( )
oy x
R và
( )
ox y
R , bao gồm phép quay Oxoyozo quanh Oyo một góc x , sau đó quay Oxoyozo quanh
Oxo một góc y . Đặt 1 bOA OA , ở vị trí cân bằng thực sự toạ độ của OA là:
0 1 0 TOA (11)
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử
V.Q.Huy, T.N.Bình, Đ.Q.Đại, “Thuật toán tính góc quan sát phòng không cơ động.” 220
Sau khi đưa ĐQS lên phương tiện cơ động, toạ độ của bOA là:
( ) ( )
o oy x x yb
OA R R OA (12)
a) Góc nghiêng giữa bệ đài và mặt đất. b) Góc đường ngắm của đài.
Hình 2. Biểu diễn đường ngắm ĐQS ở phương chính bắc và nằm trên mặt phẳng bệ.
Trên hình 2b thể hiện một cách định vị khác của bOA trong hệ toạ độ Oxoyozo.
2 1
2 1
2
cos sin
cos cos
sin
b
b
b
A
A
A
x
y
z
(13)
Kết hợp kết quả khai triển (12) với (11) sau đó cân bằng với (13):
2 1
2 1
2
sin sin cos cos
cos cos sin
cos sin sin
x y
y
x y
(14)
Giải (14) cho kết quả:
1 1
2 2
tan tan sin atan(tan sin )
sin cos sin asin(cos sin )
y x y x
x y x y
(15)
Thực tế góc nghiêng nhỏ (thường không quá 5 độ), có thể tính gần đúng (15) như sau:
1 2; x y y (16)
Véc-tơ mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn tại vị trí thiết lập:
L 1
TO
x y yr (12)
( ) ( ) ( ) OB x y y x zT R R R (13)
Thay (12) và (13) vào (8) sẽ tìm được góc trục thiết lập theo (9). Trong trường hợp
đường ngắm của đài thiết lập ở vị trí có góc trục tà TL :
1 2atan tan( ) ; x TL y TL y (14)
Véc-tơ của mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn:
L atan tan( ) 1
TO
x TL y TL yr (15)
Thay (15) và (13) vào (8) cũng sẽ tìm được góc trục thiết lập theo (9).
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 221
2.4. Xác định các góc bệ thiết lập và các góc nghiêng của đường ngắm ĐQS
Các góc thiết lập yTL , xTL chính là các góc nghiêng của bệ đài tại thời điểm thiết lập.
Khi khối phương vị chuyển động, do bệ đài bị nghiêng, ở một góc trục tà xác định, tương
ứng với mỗi góc quay trục phương vị , đường ngắm của ĐQS sẽ chịu ảnh hưởng của
mỗi cặp góc nghiêng y , x khác nhau phụ thuộc vào yTL , xTL và .
Trên hình 3 thể hiện Oxbybzb - hệ trục tọa độ gắn với bệ của ĐQS; x - góc nghiêng
dọc, y - góc nghiêng ngang, z - góc giữa trục Ozb và mặt phẳng ngang chuẩn Oxoyo;
xtt - góc giữa trục Oxb và mặt phẳng Oxoyo sau khi phương vị quay một góc ; ytt - góc
giữa trục Oyb và mặt phẳng Oxoyo khi phương vị quay một góc . Gọi tt là giao tuyến
của mặt phẳng bệ Oxbyb và mặt phẳng Oxoyo. Các điểm A, B, A’, B’ được chọn sao cho
OA = OB = OA’ = OB’ = d. Các đoạn thẳng AH, BK, A’H’, B’K’, CI vuông góc với
Oxoyo. Các đoạn thẳng BN, AM, A’M’, B’N’ vuông góc với giao tuyến tt .
Hình 3. Biểu diễn hình học góc nghiêng giữa bệ đài và mặt đất.
Các góc BNK AMH OCI đều là góc giữa 2 mặt phẳng Oxbyb và Oxoyo nên:
90 sin cos o z z
(16)
cos ; sin y yHAO H OH d AH d (17)
sin cos
cos
z
z
AH AH
HAM H AMH AM
AM
(18)
Từ (17) và (18):
sin
cos
y
z
d
AM (19)
sin sinsin
cos cos
y y
z z
MO
dAM
OA d
A M AOM (20)
Tương tự, khi quay Oxbybzb quanh Ozb một góc , do z const nên tính được:
sin sin' '
sin ' '
' cos cos
ytt ytt
z z
dA M
A OM
OA d
(21)
Do ' ' A OM AOM nên:
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử
V.Q.Huy, T.N.Bình, Đ.Q.Đại, “Thuật toán tính góc quan sát phòng không cơ động.” 222
sin ' ' sin( ) sin cos cos sin A OM AOM AOM AOM (22)
Từ (21) và (22):
sin
sin( ) sin cos cos sin
cos
ytt
z
AOM AOM AOM (23)
cos ; sin x xK K OK d BK dOB (24)
sin
cos cos
x
z z
dBK
KBKN BN (25)
sin sinsin
cos cos
x x
z z
O
dBN
BN N BON
OB d
(26)
Măt khác: 90 cos sin oBON AOM AOM BON (27)
Tại thời điểm thiết lập 0 , đặt ; xTL x yTL y . Kết hợp (20), (23), (26) và (27):
sin sin cos sin sin ytt yTL xTL (28)
Tương tự : sin sin sin sin cos xtt yTL xTL (29)
Thực tế góc nghiêng nhỏ nên có thể tính gần đúng xtt , ytt như sau:
cos sin
sin cos
ytt yTL xTL
xtt yTL xTL
(30)
(31)
Trong quá trình hoạt động, mặc dù ĐQS được thiết lập rồi bệ đài vẫn có thể bị thay đổi
độ nghiêng. Nếu sự thay đổi đó lớn hơn giới hạn cho phép phải xác định lại góc thiết lập
của bệ đài. Gọi giới hạn thay đổi góc nghiêng bệ cho phép là . Ký hiệu sự thay đổi góc
nghiêng dọc là y , sự thay đổi góc nghiêng ngang là x .
; x xtt x y ytt y (32)
Khi x hoặc y có nghĩa bệ đài đã bị thay đổi độ nghiêng vượt quá sự thay
đổi cho phép so với vị trí đã được thiết lập trước đó. Góc nghiêng thiết lập cần phải được
tính lại. Các tính toán góc sau đó sẽ dựa trên góc thiết lập mới.
cos sin
cos sin
yTLtt y x
xTLtt x y
(33)
(34)
3. MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM
Kết quả mô phỏng được thực hiện trên Simulink/MATLAB.
Thực nghiệm được thực hiện trên máy tính bù nghiêng trong hệ thống bắt bám mục tiêu
trên phương tiện cơ động do Viện Tự động hóa KTQS chế tạo. Kết quả nhận được khi cho
phương vị ĐQS quay tròn ở một góc trục tà không đổi. Cảm biến đo nghiêng 2 trục HCA-
526T có sai số +/-0.015 độ, module la bàn điện tử có sai số +/-1 độ.
Trên hình 4, với các góc thiết lập được chọn, khối Tinh_goc_nghieng_be có nhiệm vụ
tính góc nghiêng của bệ tương ứng với vị trí góc trục phương vị, sau đó so sánh với góc
nghiêng đọc được cảm biến để đưa ra quyết định xem có tính lại góc thiết lập bệ hay
không. Khối Tinh_goc_thiet_lap_be có nhiệm vụ tính lại góc nghiêng thiết lập bệ, kết hợp
với các góc trục tà và trục phương vị sẽ tính được góc của đường ngắm ĐQS trong hệ toạ
độ chuẩn được thực hiện trong khối Tính_goc_duong_ngam. Bảng 1 thể hiện kết quả tính
toán mô phỏng với trạng thái thiết lập: 2 oyTL , 2
o
xTL , 0
o
TL . Bảng 2 thể hiện kết
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 223
quả thực nghiệm với trạng thái thiết lập ban đầu 0,562 oyTL , 0,680
o
xTL ,
0 oTL , 0,25
o
x y .
Hình 4. Sơ đồ tính toán mô phỏng.
Bảng 1. Kết quả tính toán mô phỏng góc nghiêng và góc đài (Đơn vị: độ).
30,0 60,0
1 2 ytt xtt 1 2 ytt xtt
0,0 -1,18 31,98 2,000 2,000 -3,69 61,93 2,000 2,000
22,5 22,87 32,61 1,083 2,613 20,47 62,59 1.083 2,613
45,0 45,03 32,83 0,000 2,828 45,03 62,83 0,000 2,828
77,5 78,47 32,37 -1,518 2,384 80,40 62,35 -1,518 2,384
90,0 91,25 31,98 -1,999 1,999 93,75 61,94 -1,999 1,999
-22,5 -24,01 31,05 2,613 1,083 -27,16 60,97 2,613 1,083
-45,0 -46,60 29,96 2,828 0,000 -49,85 59,88 2,828 0,000
-77,5 -78,79 28,45 2,384 -1,518 -81,38 58,40 2,384 -1,518
-90,0 -91,10 27,98 1,999 -1,999 -93,20 57,94 1,999 -1,999
Bảng 2. Kết quả thực nghiệm tính toán góc nghiêng và góc đài (Đơn vị: độ).
1 2 y ytt x xtt yTLtt xTLtt
0,0 30,0 0,384 29,472 -0,598 -0,562 -0,493 -0,680 -0,562 -0,680
22,5 30,0 22,731 29,212 -0,330 -0,259 -0,677 -0,844 -0,562 -0,680
45,0 30,0 45,000 29,114 -0,008 0,083 -0,744 -0,879 -0,562 -0,680
77,5 30,0 77,267 29,206 0,447 0,542 -0,618 -0,696 -0,562 -0,680
90,0 30,0 89,678 29,311 0,590 0,680 -0,504 -0,562 -0,562 -0,680
-22,5 30,0 -22,020 29,730 -0,782 -0,780 -0,215 -0,413 -0,562 -0,680
-45,0 30,0 -44,517 30,073 -0,841 -0,879 0,109 -0,083 -0,562 -0,680
-77,5 30,0 -77,094 30,533 -0,704 -0,786 0,560 0,402 -0,562 -0,680
-90,0 30,0 -89,695 30,672 -0,588 -0,680 0,700 0,563 -0,562 -0,680
Kết quả thực nghiệm cho thấy góc nghiêng tính toán và góc nghiêng đo được có cùng
xu thế và sai lệch không đáng kể, trong đó có một số điểm đo sai lệch vượt quá sai số của
cảm biến đo nghiêng. Sai lệch này do sự không trực giao giữa trục quay của khối phương
vị và mặt phẳng khối phương vị gắn cảm biến đo nghiêng. Để giảm sai lệch này cần thiết
phải hiệu chỉnh cảm biến đo nghiêng khi lắp đặt lên khối phương vị, đảm bảo cảm biến đo
nghiêng trả về giá trị góc không khi bệ đài ở vị trí cân bằng thực sự.
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử
V.Q.Huy, T.N.Bình, Đ.Q.Đại, “Thuật toán tính góc quan sát phòng không cơ động.” 224
4. KẾT LUẬN
Thiết lập góc trục và góc của bệ đài là yêu cầu tiên quyết khi triển khai trận địa phòng
không trên phương tiện cơ động. Việc xác định các góc thiết lập của ĐQS giúp cho việc
định vị được tọa độ mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn, kết hợp với tham số đường đáy sẽ xác
định được các góc của phần tử bắn đón cho khẩu đội hỏa lực. Với mô hình quay-quét, các
chuyển động của các khối trong cơ hệ của đài là các phép quay Euler quanh một trục của
các hệ tọa độ trực giao. Thuật toán tính góc trục đã được xây dựng. Trong trường hợp bệ
của đài bị thay đổi độ nghiêng quá lớn, thuật toán xác định góc thiết lập bệ cũng được xây
dựng. Các thuật toán này được thực nghiệm bằng ngôn ngữ C++ trên máy tính bù nghiêng
tích hợp trong tổ hợp phòng không tầm thấp do Viện Tự động hóa KTQS chế tạo – sản
phẩm của đề tài độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu nâng cao khả năng cơ động cho đại
đội pháo phòng không 37mm-2N phục vụ bắn trong hành quân”.
Lời cảm ơn: Nhóm tác giả cảm ơn sự hỗ trợ về thiết bị phần cứng trong quá trình
thực nghiệm của đề tài độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu nâng cao khả năng cơ động
cho đại đội pháo phòng không 37mm-2N phục vụ bắn trong hành quân”. Nhóm tác giả
chân thành cảm ơn sự giúp đỡ về ý tưởng khoa học của PGS. TS Nguyễn Vũ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trần Ngọc Bình, Nguyễn Vũ, “Thuật toán xử lý số liệu phục vụ tích hợp hệ thống
điều khiển hỏa lực cho CPPK 37mm 2N bắn trong hành quân”, Tạp chí Nghiên cứu
KH-CNQS, Số 31, 2014, tr. 100-103.
[2]. Vũ Quốc Huy, Trần Ngọc Bình, Nguyễn Vũ, Nguyễn Quang Hùng, “Một thuật toán
thích nghi điều khiển ổn định đường ngắm cho đài quan sát quang điện tử”, Tạp chí
Nghiên cứu KHCNQS, Số Đặc san TĐH , 2014, tr. 119-127.
[3]. Andrei Battistel, Fernando Lizarralde and Liu Hsu, “Inertially stablilized platforms
using dual-axis gyros: sensitivity analysis to unmodeled motion and an extension to
visual tracking”, American Control Conference, 2012.
[4]. Rion Technology Co., Ltd, “HCA526T - High accuracy digital dual - axis
inclinometer”, www.rion-tech.net.
ABSTRACT
ALGORITHM OF AXIS ANGLES AND PLATFORM SETUP ANGLES
CALCULATION FOR ANTI-AIR TRACKER
This paper presents an algorithm of azimuth and elevation axis angle
calculation in ground frame. In case inclinometer sensor and calculation angles
are so much different, re-setup angle for platform is performed. Azimuth and
elevation angle in ground frame are also determined. Simulation and
experimental results prove the answer.
Keywords: Target tracker, Setup angles, Axis angle, Euler angles, Bore sight, Target.
Nhận bài ngày 15 tháng 7 năm 2015
Hoàn thiện ngày 15 tháng 8 năm 2015
Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 9 năm 2015
Địa chỉ: 1 Viện Tự động hóa KTQS;
* Email: maihuyvu@gmail.com.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 32_vuquochuy_6921_2150125.pdf