基于磁传感器组合的旋转弹姿态测试研究

发布时间：2020-07-07 01:12

【摘要】：现在许多国家已经加快了对精确武器的研究,其中弹体的姿态测试技术是精确制导的关键。目前常用的旋转弹姿态测试的方法有惯性组合测试法、加速度计测试法和磁传感器测试法等。其中惯性组合测试法的成本较大且误差会随时间累积,后续数据处理复杂,不太适用于弹载测试系统。加速度计测试法的数据处理难度较大,可行性不高,且测量范围非常有限。随着地磁理论的不断发展和完善,技术也在不断进步,基于磁传感器测量姿态角的方法已得到广泛应用,该方法具有高可靠性、误差也不会随时间累积的优点。因此,为得到准确的弹体姿态信息,本文提出了将三轴磁传感器和薄膜线圈式地磁传感器组合进行姿态测试。根据薄膜线圈式地磁传感器在地磁场内切割磁感线产生感应电动势,通过改进的欧拉算法解算出滚转角。然后根据三轴磁传感器输出信号建立数学模型,通过坐标变换解算出滚转角、偏航角和俯仰角的关系。通过实弹测试试验获得了测试数据,最终解算出姿态曲线,进一步验证了磁传感器组合测量姿态的可行性。该方法成本低,测试数据准确,有着重要的理论基础和实际的研究意义。本文以存储测试技术为基础,主要研究了基于磁传感器组合的旋转弹姿态测试,具体包括以下几个方面的研究:(1)根据测试系统的基本理论,研究了地磁场的基本理论和坐标变换,选择了适合测试系统的三轴磁传感器和薄膜式地磁传感器,提出了组合测量旋转弹的姿态信息。(2)根据测试需求,研究了适合旋转弹测试系统的测试方案,对硬件电路、机械结构、缓冲材料等方面进行设计,以验证测试方案的可行性。(3)进行实弹测试试验,根据改进的欧拉算法对测试数据进行分析,解算出旋转弹的姿态信息。
【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】：TJ410.6

【参考文献】

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4 陶浪舟;李凯;韩焱;于明;王小飞;;基于磁传感器组合的运动物体姿态解算[J];传感器与微系统;2013年12期

5 龙达峰;刘俊;张晓明;李杰;;高速旋转弹飞行姿态磁测解算方法[J];弹道学报;2013年02期

6 张嵩;刘得军;李辉;马中华;杨帆;;各向异性磁阻传感器在地磁探测中的应用[J];自动化仪表;2011年11期

7 万晓飞;马维金;王觅蕤;;某火炮故障检测系统设计及精度问题研究[J];电子设计工程;2011年16期

8 曹咏弘;范锦彪;祖静;;基于薄膜线圈的高自旋弹丸转速测试方法研究[J];弹箭与制导学报;2011年01期

9 张民权;刘东方;王冬梅;庞艳珂;;弹道修正弹发展综述[J];兵工学报;2010年S2期

10 赵捍东;曹红松;朱基智;张会锁;;基于磁强计和陀螺的姿态测量方法[J];中北大学学报(自然科学版);2010年06期

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9 陈武;弹载捷联惯性导航算法与装置的研究[D];西安工业大学;2012年

10 袁杨辉;地磁导航中地磁变化场的研究[D];华中科技大学;2012年

本文编号：2744415