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 陀螺儀的精度怎麼轉換成CEP?
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puppyoliver
新手上路

295 Posts

Posted - 03/05/2024 :  11:52:01  會員資料 Send puppyoliver a Private Message  引言回覆
陀螺儀的精度似乎都用「漂移不確定性(度/小時)」,
例如「環式雷射陀螺」的「漂移不確定性」低於0.01度/小時(註1)。

請問怎麼把陀螺儀的精度轉換為「圓形公算誤差(CEP)」(註2)?

參考資料:
(註1) 環式雷射陀螺(維基百科):https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E7%8E%AF%E5%BC%8F%E6%BF%80%E5%85%89%E9%99%80%E8%9E%BA
(註2) 圓形公算誤差(維基百科):https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E5%9C%86%E6%A6%82%E7%8E%87%E8%AF%AF%E5%B7%AE

waffe
我是老鳥

7009 Posts

Posted - 03/05/2024 :  13:37:18  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
沒有陀螺儀前一架飛機的飛行姿態(速度、俯仰、航向等)只有飛行員知道,飛機自己不知道。而有了陀螺儀後飛機有了可以參照的XY座標後終於不用照鏡子就知道自己飛行時是個什麼姿態(抬頭、低頭、左傾、右偏等),再加上飛機上面本來就有的高度計、速度計等就可以讓飛機保持在一個預設的軌道上飛行。而砲彈或是飛彈飛行的拋物線軌跡叫彈道,從A到B的拋物線彈道是很容易計算出來的,所以飛機飛上去之後就一直計算自己的飛行姿態去符合預設的彈道,就可以砸在敵人頭上了。

當然算出來的理論值與飛出來的實際值會有誤差,而這跟陀螺儀本身的精度有很大關係,所以把帳算在陀螺儀上。但事實上你陀螺儀多好整體飄移度也取決於你整個系統的精確度。
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metalfinally
路人甲乙丙

2632 Posts

Posted - 03/05/2024 :  20:56:26  會員資料 Send metalfinally a Private Message  引言回覆
陀螺儀只是個感應器,告訴電腦偏了多少
最後還是電腦要去修正偏了多少,把東西修正回預設軌道中

所以陀螺儀換算成CEP,倒不如說你的東西要怎麼根據陀螺儀的指示修正彈道
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MikeH
路人甲乙丙

USA
4694 Posts

Posted - 03/05/2024 :  21:39:40  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
無外來定位數據修正
陀螺儀光是放著不動 輸出值也會隨時間偏移

就算飛控系統一直根據陀螺儀修正
因陀螺儀偏移 飛行軌跡也跟著歪掉
可以用飛行時間乘以偏移率 粗略計算 CEP



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MistOfWar
路人甲乙丙

USA
1400 Posts

Posted - 03/06/2024 :  02:40:33  會員資料 Send MistOfWar a Private Message  引言回覆
初始發射資料是已知的(自己的發射方向,目標方位)。 陀螺儀是盡量確保航向不要偏移(例如風偏,或控制面的問題),達到目標區。

但陀螺儀本身有誤差,誤差也是會累積的(偏差度/時間),所以越遠,需要飛越久的目標,可能的累積誤差會愈來愈大....

所以長程防空飛彈會有上鍊update, 長程陸攻還會增加GPS, 不是只靠陀螺儀,這年頭CEP好像沒有只靠陀螺儀的
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MikeH
路人甲乙丙

USA
4694 Posts

Posted - 03/06/2024 :  08:51:45  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
陸攻飛彈還有地貌辨識來修正慣性導航偏移
GPS 被干擾也可運作

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waffe
我是老鳥

7009 Posts

Posted - 03/06/2024 :  09:38:33  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
這些很久、很久以前扯彈道飛彈的時候扯過長篇,樓主要是有興趣可以去現代武器那欄去挖墳。陀螺儀只是提供參考點的一項工具,差別是內部參考還是外部參考,抑或是現代的內外一起來的參考。

高級慣性參考球
https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Inertial_Reference_Sphere

這種變態到極點的東西其精度可以讓飛彈裝上去完全不需要考慮飄移量,因為已經低到不會對整個系統形成任何的精度提升,除了硬殺以外完全不受干擾。上萬公里的距離理論誤差以公分計。現代的內外參考法屬於高科技、低價格的問題解決方案,而那顆球則是高科技、高難度、高成本拿頭去硬頂的硬碰硬問題解決方案。

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oneeast00
路人甲乙丙

2856 Posts

Posted - 03/06/2024 :  11:25:01  會員資料 Send oneeast00 a Private Message  引言回覆
全世界INS都需要在"通電位移前"輸入<初始座標>...
輸入的<初始座標>偏了
你裝NASA的INS照樣會偏...


GPS大受歡迎的原因
除了用戶端設備便宜

另一個原因就是GPS的終端座標是隨時依衛星信號運算自動新建
真正做到末端用戶即開即用...

Edited by - oneeast00 on 03/06/2024 11:43:34
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MikeH
路人甲乙丙

USA
4694 Posts

Posted - 03/06/2024 :  12:37:42  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
AIRS 造價六百萬美元
有多貴? 當年可以買一架 F-16

quote:
全世界INS都需要在"通電位移前"輸入<初始座標>...


倒也不必通電前輸入初始座標
移動前輸入 等同將之前偏移歸零

當然 輸入後一段時間才開始移動
若沒歸零 會輸在起跑點

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waffe
我是老鳥

7009 Posts

Posted - 03/06/2024 :  19:10:49  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
以ICBM這種東西的段位論使用跟F-16同價格的零件也不是啥大問題
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davidboy
路人甲乙丙

3512 Posts

Posted - 03/08/2024 :  10:23:40  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
这就是一个大学里的多维非线性系统的误差分离问题。

首先,肯定不会有解析解,一个通用公式输入惯性工具的误差,就算出导弹误差,没有这么美好的事情。
实际上都是针对特定型号的导弹,在大量地面\火箭撬\飞行试验测量的结果上,Q合出一个误差模型,来进行误差估计。方法は非是最小二乘法,或者时髦的遗传算法、Bayes估算等。

其次,这个问题的实际意憭]是有限的,过去的老式弹道导弹,关机时间不超过300秒,惯性工具的误差时间积分有限,惯性工具误差和关机点位置/速度误差几乎线性相关,关机点后导弹不做制导。
那么就可以通过:惯性工具误差=》关机点位置/速度误差=》导弹落点误差,来估算误差关系,结果还是可以使用的。


即使如此,因为美苏等大国都有条件进行全射程试验,搞这么复杂不如直接打几发测出来的更准。只有没条件打全射程的国家,喜欢研究这个问题,这岩i以通过高弹道试射的结果来推测实际全射程SEP。

最后,现在的弹道导弹,一方面全射程制导;另一方面,有再入机动,有二次拉起弹道,甚至有高超滑翔。惯性制导工具的误差已经和导弹误差解耦了,这个问题就没有研究价值了。


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