一種遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校準系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及航行姿態(tài)校準領域，具體涉及一種遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校 準系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 為進一步提高布雷平臺的隱蔽性和安全性，研制自航水雷尤其是遠程自航水雷顯 得尤其重要。自航水雷所具有的在敵方防御設施外發(fā)射，自行突防進入預定海域對敵重要 港口或水域進行封鎖的特點，深得各海軍強國的青睞。
[0003] "十一五"期間，我國開展了第一型自航水雷研制，它是一種由運載體和沉底雷戰(zhàn) 斗部組合而成的新型水下武器。"十二五"期間，海軍立項的第二型自航水雷在第一型自航 水雷的基礎上，大大提高了航程，采用的新型組合導航方式（INS+DVL+GPS/北斗/GLONASS) 也大幅提高了水雷的自主導航精度。
[0004] 因此，研究遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校準方法就是型號研制本身需要攻克 的諸多關鍵技術之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了 一種遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校準系統(tǒng)和方法， 能夠實現(xiàn)自主的對遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)穩(wěn)定控制，為水雷衛(wèi)星定位組件完成有 源校準創(chuàng)造條件，提高水雷導航精度，具有很高的軍用價值。
[0006] -種遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校準系統(tǒng)，包括:衛(wèi)星定位組件、預置設備和 航向姿態(tài)控制系統(tǒng);其中，航向姿態(tài)控制系統(tǒng)包括航行控制管理中心、與航行控制管理中心 相連的天線伸縮機構、深度傳感器、捷聯(lián)慣導組件以及與捷聯(lián)慣導組件相連的多普勒速度 儀;其中，所述衛(wèi)星定位組件與航向姿態(tài)控制系統(tǒng)中的天線伸縮機構連接;預置設備與航向 姿態(tài)控制系統(tǒng)中的航行控制管理中心連接；
[0007] 所述預置設備，用于將選取的所有雷位校準點和目標位置輸入至航行控制管理中 心；
[0008] 所述多普勒速度儀，用于采集當前遠程自航水雷的速度，并將獲得的速度發(fā)送給 捷聯(lián)慣導組件；
[0009] 所述捷聯(lián)慣導組件，用于在未接收到由航行控制管理中心發(fā)來的實際經(jīng)煒度信息 時，采集當前遠程自航水雷的姿態(tài)信息，并根據(jù)遠程自航水雷的速度，獲得當前遠程自航水 雷的雷位信息，并發(fā)送至航行控制管理中心;還用于在接收到由航行控制管理中心發(fā)來的 實際經(jīng)煒度信息后，替代當前雷位信息；
[0010] 所述深度傳感器，用于實時采集當前遠程自航水雷相對水面的垂向距離，并實時 的發(fā)送給航行控制管理中心；
[0011] 所述衛(wèi)星定位組件，在天線伸出時，用于采集當前遠程自航水雷的實際經(jīng)煒度，并 將獲得的實際經(jīng)煒度發(fā)送給航行控制管理中心；
[0012] 所述天線伸縮機構，用于在接收到來自航行控制管理中心的控制指令后，將衛(wèi)星 定位天線伸出或縮回；
[0013] 所述航行控制管理中心，用于：
[0014] 1)在初始情況下，接收來自預置設備發(fā)送的雷位校準點和目標位置;并根據(jù)當前 起始位置、雷位校準點與目標位置，利用海圖，獲得遠程自航水雷的行駛航向；
[0015] 2)在行駛過程中，用于接收由多普勒速度儀發(fā)送的當前遠程自航水雷的雷位信 息，并以該位置作為初始位置，判斷當前剩余雷位校準點個數(shù);若當前剩余雷位校準點個數(shù) 不為零時，則以最近雷位校準點作為終點位置，獲得當前雷位到雷位校準點行駛航向；當剩 余雷位校準點個數(shù)為零時，則以目標位置作為終點位置，獲得當前雷位到目標位置的行駛 航向，航行控制管理中心控制遠程自航水雷航行按照所述的行駛航向行駛；
[0016] 3)還用于根據(jù)獲得的雷位信息，判斷當前遠程自航水雷是否處于雷位校準點，若 處于，發(fā)送伸出天線的控制指令至天線伸縮機構，并控制遠程自航水雷中的舵機的舵面角 度變化并減速，使遠程自航水雷上爬;若不處于，則繼續(xù)按照所述行駛航向航行，直至達到 終點位置為止；
[0017] 4)還用于在遠程自航水雷上爬的過程中，根據(jù)采集的垂向距離，判斷當前遠程自 航水雷的雷位相對水面的垂向距離是否達到設定距離，若未達到，但衛(wèi)星定位組件采集到 當前的實際經(jīng)煒度，則航行控制管理中心將獲得的實際經(jīng)煒度信息發(fā)送至捷聯(lián)慣組組件、 并發(fā)送縮回天線的控制指令至天線伸縮機構；否則，繼續(xù)上爬;直至到達設定的距離為止； 航行控制管理中心控制遠程自航水雷的推進電機停止工作，控制天線伸出海面進行采集， 直至衛(wèi)星定位組件采集到當前遠程自航水雷的實際經(jīng)煒度，啟動推進電機。
[0018] -種遠程自航水雷近水面的航行姿態(tài)校準方法，采用如下方法實現(xiàn)：
[0019] 步驟一、設定目標位置和行駛過程中的雷位校準點，并通過預置設備輸入至航行 控制管理中心;航行控制管理中心根據(jù)當前起始位置、雷位校準點與目標位置，利用海圖， 獲得遠程自航水雷的行駛航向；并按照所述的行駛航向控制遠程自航水雷航行;深度傳感 器實時采集當前遠程自航水雷相對水面的垂向距離，并實時的發(fā)送給航行控制管理中心； 執(zhí)行步驟二；
[0020] 步驟二、多普勒速度儀實時采集當前遠程自航水雷的速度，并發(fā)送至捷聯(lián)慣導組 件;捷聯(lián)慣組組件采集當前遠程自航水雷的姿態(tài)信息，并根據(jù)遠程自航水雷的速度，獲得當 前遠程自航水雷的雷位信息，并發(fā)送至航行控制管理中心;步驟三、航行控制管理中心將獲 得的雷位信息作為初始位置，當剩余雷位校準點個數(shù)不為零時，則以雷位校準點作為終點 位置，獲得當前雷位到雷位校準點行駛航向，當剩余雷位校準點個數(shù)為零時，則以目標位置 作為終點位置，獲得當前雷位到目標位置的行駛航向，航行控制管理中心控制遠程自航水 雷航行按照所述的行駛航向行駛;同時，航行控制管理中心還根據(jù)雷位信息，判斷當前遠程 自航水雷是否處于雷位校準點，如果處于，則執(zhí)行步驟四，否則，繼續(xù)按照所述行駛航向航 行，直至達到終點位置為止；
[0021] 步驟四、航行控制管理中心控制天線從伸縮機構控制天線伸出，并控制遠程自航 水雷中的舵機的舵面角度變化并減速，使遠程自航水雷上爬;在遠程自航水雷上爬的過程 中，與天線伸縮機構相連的衛(wèi)星定位組件開始采集工作，衛(wèi)星定位組件一旦采集到當前遠 程自航水雷的實際經(jīng)煒度，則發(fā)送至航行控制管理中心；同時，航行控制管理中心根據(jù)步驟 一中采集的垂向距離，判斷當前遠程自航水雷距水面距離是否達到設定距離;若未達到，但 衛(wèi)星定位組件采集到當前的實際經(jīng)煒度，則航行控制管理中心將獲得的實際經(jīng)煒度信息發(fā) 送至捷聯(lián)慣組組件，并發(fā)送縮回天線的控制指令至天線伸縮機構;執(zhí)行步驟六;否則，繼續(xù) 上爬;直至到達設定的距離為止，執(zhí)行步驟五；
[0022] 步驟五、航行控制管理中心控制遠程自航水雷的推進電機停止工作，控制天線伸 出至海面，衛(wèi)星定位組件采集到當前遠程自航水雷的實際經(jīng)煒度后，發(fā)送至航行控制管理 中心，并通過航行控制管理中心發(fā)送至捷聯(lián)慣組組件;之后，航行控制管理中心啟動推進電 機；
[0023] 步驟六、捷聯(lián)慣組組件將獲得的實際經(jīng)煒度代替由捷聯(lián)慣組組件測量得到的雷位 信息，返回步驟三。
[0024] 有益效果：
[0025] 本發(fā)明的航行控制管理中心，首先根據(jù)初始位置和目標位置，獲得遠程自航水雷 的航向，并通過捷聯(lián)慣導組件，測量在行駛過程中的雷位信息，發(fā)送給航行控制管理中心 后，以實時的更新航向。但是，由于捷聯(lián)慣導組件在長時間使用后會產(chǎn)生誤差，