弹道助推段误差传播高精度求解方法

王 磊, 郑 伟, 周 祥

(国防科技大学航天科学与工程学院, 湖南 长沙 410073)

0 引 言

高命中精度始终是战略弹道导弹发展的主要目标之一。当前,普遍将影响导弹命中精度的因素划分为制导工具误差和制导方法误差两类[1]。制导工具误差主要包括加速度计和陀螺仪等惯性测量器件的误差,也是影响导弹落点精度最主要的误差源。近年来,随着新型陀螺仪和加速度计的出现,如环形激光陀螺、光纤陀螺、激光加速度计等,惯性测量器件的精度和稳定性逐步提升[2-5](陀螺陀螺漂移量可达10-6°/h,加速度计零偏稳定性可达1×10-5g);同时,针对不同惯性器件的误差补偿模型也愈加精确[6-7],从而使得制导工具误差对弹道导弹落点精度的影响逐渐减小。

相对地,制导方法误差的影响逐渐突显。该类误差主要包括制导算法误差、发动机后效冲量误差、再入段误差、地球引力场模型误差(通常也称为地球扰动引力场)等。其中,制导算法误差和再入段误差本身的影响量级较小,且可采用一定的补偿模型进行修正;后效冲量误差可通过改善发动机性能或增加末修级来减小或者消除;地球扰动引力场对远程弹道导弹落点偏差的影响最大可达1 km量级[8],是制导方法误差中最重要的组成部分,其对弹道影响的误差传播模型及其相应的补偿方法也成为当前亟待解决的课题。

地球扰动引力场对弹道导弹命中精度的影响主要体现在两方面,即导弹发射点垂线偏差引起的惯导系统定向误差与导弹飞行过程中的扰动引力引起的受力误差。……