弹载地磁测角装置的半实物仿真

发布时间：2020-05-27 16:22

【摘要】：为研究地磁测姿技术在制导弹药中的应用,本文针对弹载地磁测角装置研制一套弹载地磁测角装置的半实物仿真系统,弹载地磁测角装置的半实物仿真系统提供动态地磁环境,重现弹丸飞行过程中弹载地磁测角装置感应地磁场的变化。该系统主要包括磁屏蔽筒、信号发生系统、磁场发生系统三部分组成。本文中在设计磁屏蔽筒时,主要对磁屏蔽筒的形状、材料、结构进行选型。分别分析长方体空腔、圆筒形空腔磁屏蔽筒的屏蔽效能以及“零磁空间”的大小;三种不同相对磁导率材料的磁屏蔽筒的屏蔽效能;单层以及多层结构的磁屏蔽的屏蔽效能。本文中分别对圆形和正方形两种结构的亥姆霍兹线圈构建数学模型,推导出线圈内部任意一点的磁场矢量强度的解析式,并对正方形亥姆霍兹线圈进行ANSYS数值模拟,通过理论计算与数值模拟得出匀强磁场空间大小,验证线圈数学模型得出解析式的正确性。地磁信号发生系统通过外弹道测试的地磁信号经数学模型转换成三轴正弦信号,通过地磁矢量信号发生器产生三轴正弦电压信号驱动亥姆霍兹线圈进行动态地磁环境模拟。本文中主要设计了地磁矢量信号发生器的电路。通过数值计算与仿真分析得出圆筒形多层结构的坡莫合金材料制成的磁屏蔽筒所得到的“零磁空间”最大,“零磁空间”主要分布在磁屏蔽的中间区域。方形亥姆霍兹线圈产生的磁场较为均匀,匀强磁场主要分布在线圈的中间区域。所以在做弹载地磁测角实验时应把线圈骨架放在磁屏蔽筒的中间区域,将弹载地磁测角装置放在线圈的中间区域。地磁矢量信号发生器能够模拟出与理论数学模型计算出的近似相同的磁场矢量信号。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ410.3

【参考文献】

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本文编号：2683807