G - Physics – 01 – S
Patent
G - Physics
01
S
G01S 13/86 (2006.01) G01S 13/66 (2006.01) G05D 1/10 (2006.01)
Patent
CA 2278500
A system (30) for determining a missile kinematic property. The inventive system includes a radar system (36) for obtaining radar range measurements (34). An inertial reference unit (40) tracks changes in missile acceleration without the use of the radar range measurements and provides a signal (38, 42) in response thereto. An altitude Kalman filter (32) and a subtractor circuit (48) are used to combine the signal (38, 42) and the radar range measurements (34) to provide an accurate estimate (50) of the property. In a specific embodiment, the kinematic property includes missile vertical velocity and missile altitude. A radar system (36) supplies radar range information (34) to the Kalman filter (32). A loop (52) from the Kalman filter (32) to the radar system (36) facilitates estimating the radar range measurements (34) when invalid radar range measurements are provided by the radar system (36). The Kalman filter (34) is a two state filter, one state corresponding to missile altitude, and the other state corresponding to missile vertical velocity bias error in the inertial reference unit's (40) velocity measurements (42). In the illustrative embodiment, the Kalman filter (32) combines radar pseudo- measurement estimates of missile altitude with estimates (38) of missile altitude obtained from the inertial reference unit (40) and provides an output signal (46) representative of an accurate missile altitude estimate in response thereto. The Kalman filter (32) includes a velocity bias output (44) which provides an estimate of the error in a velocity measurement (42) obtained from inertial reference unit (40) to the subtractor circuit (48). The subtractor circuit (48) subtracts the estimate (44) of the bias error from the velocity measurement (42) and provides the missile velocity estimate (50) in response thereto.
Système (30) de détermination d'une propriété cinématique d'un missile. Le système de l'invention comprend un système radar (36) destiné à obtenir des mesures (34) de portée radar. Une unité (40) de référence inertielle suit les changements d'accélération du missile sans utiliser les mesures de portée radar et en réponse lui fournit un signal (38, 42). Un filtre de Kalman (32) d'altitude et un circuit de soustraction (48) sont utilisés pour combiner le signal (38, 42) et les mesures (34) de portée radar afin de produire une estimation précise (50) de la propriété. Dans un mode de réalisation spécifique, la propriété cinématique comprend la vitesse verticale du missile et l'altitude du missile. Un système radar (36) fournit des informations (34) de portée radar au filtre de Kalman (32). Une boucle (52) du filtre de Kalman (32) au système radar (36) facilite l'estimation des mesures (34) de portée radar lorsque des mesures de portée radar invalides sont fournies par le système radar (36). Le filtre de Kalman (34) est un filtre à deux états, un état correspondant à l'altitude du missile et l'autre état correspondant à l'erreur de justesse de la vitesse verticale du missile dans les mesures (42) de vitesse de l'unité de référence inertielle (40). Dans le mode de réalisation illustratif, le filtre de Kalman (32) combine des estimations de pseudo-mesures radar d'altitude du missile avec des estimations (38) d'altitude du missile obtenues de l'unité de référence inertielle (40) et il fournit un signal de sortie (46) représentatif de l'estimation d'altitude précise du missile en réponse à celui-ci. Le filtre de Kalman (32) comprend une sortie (44) d'erreur de vitesse fournissant une estimation de l'erreur dans une mesure (42) de vitesse obtenue de l'unité de référence inertielle (40) au circuit de soustraction (48). Le circuit de soustraction (48) soustrait l'estimation (44) de l'erreur de justesse de la mesure (42) de vitesse et en réponse fournit au missile une estimation (50) de vitesse.
Sosinski Stephen V.
Windhorst Robert D.
Raytheon Company
Sim & Mcburney
LandOfFree
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