基于比值法的磁阻传感器炮弹姿态测量系统研究

发布时间：2020-07-03 02:04

【摘要】：目前国内外测量炮弹飞行姿态的方法有很多,传统的测量方法已经很成熟,完全能够胜任传统的测试任务,但是对于火箭弹、炮射导弹这样一些低成本的压制性弹药,使用这样的测量组件成本太高,并且对于旋转速度更高的高旋弹,传统的惯性器件在量程、成本、过载、精度等方面很难达到要求,因此研制高精度、抗高过载的测试组件迫在眉睫。为了解决上述问题,本文提出了一种基于磁阻传感器的炮弹姿态解算方法,能够解决炮弹在高转速环境下的姿态测量问题,论文的主要研究工作如下:针对姿态解算过程中地磁七要素使用问题,本文在分析地磁场产生机理的基础上,建立了 IGRF全球地磁场模型,分析了地磁场要素在全球的分布规律,IGRF全球地磁场模型以GPS模块输出的经度、纬度、高度为输入量,然后利用IGRF全球地磁场模型输出参数进行姿态解算;针对炮弹在高转速环境下的姿态测量问题,根据各种参考坐标之间的投影变换关系,详细的给出了姿态角推导过程,最后给出了它们的具体解析式表达式,并在此基础上进行了弹道仿真,给出了解算误差,最后本文还给出了磁方位角的解算方法;为了提高地磁解算炮弹姿态角的精度,对地磁传感器误差机理进行了深入的分析,详细的阐述了各种误差的来源以及产生的影响,在此基础之上提出了有效的误差标定与补偿方法;最后根据测试环境要求与指标,进行了姿态测量系统的软、硬件设计,并且通过实弹打靶实验验证了测试系统工作的可靠性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ410.6

【参考文献】

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本文编号：2739015