制导枪榴弹姿态测试存储系统校准方法

发布时间：2021-03-31 15:58

　　为提高制导枪榴弹的命中率,要求弹载测姿系统实时地输出并存储精确的飞行参数.在枪榴弹空间狭小过载偏高环境下,姿态测试系统存在的误差很难通过庞大的硬件电路减小,针对这个问题采用了在试验前校准的方法,即对惯性测量单元标定的同时将采集模块采集测量的结果修正到与实际信号尽量贴合.实验数据分析结果表明,经过校准的系统采集的载体姿态数据精度提升了1～2个数量级.通过实验证明了该方法在理论层面有效可行. 

【文章来源】：中北大学学报(自然科学版). 2020,41(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

系统总体框图

惯性测量单元由几个单轴的传感器正交配合而成, 由于加工误差和结构空间狭小的缘故, 传感器三轴所成的坐标系必然存在不正交的情况, 即采集模块所采集到的传感器数据并非直角坐标系的数据[6-7]. 假设直角坐标系a系与惯性测量单元实际坐标系b系如图 2 所示.其中α、 β、 γ分别为Xb轴、 Yb轴和Zb轴与Xa轴的夹角. 加速度计的输出电压与加速度的关系式为

实验包括三组数据, 并采用高精度的基准仪器: 高精度稳定电压源和高精度数字万用表. 用高精度电压源给采集存储模块输入标准的0, 1, 2, 3, 4 , 5 V的电压信号, 每个电压阶段保持至少10 s, 给予输入和采集充足的稳定时间, 以保证数据采集的有效性. 与此同时, 用高精度数字万用表对电压源的输出进行实时监控. 将其作为实验的第一组数据. 如图 3 所示.第二组在0～1 V之间随意选取10个电压值, 用电压源输入采集电路, 同时用万用表记录电压源的输出. 以同样的方式在1～2 V, 2～3 V, 3～4 V, 4～5 V四个范围内分别取10个电压值进行采集. 之后对每个区间进行最小二乘拟合, 得出每个区间的最佳拟合方程. 接下来, 第三组实验再次用电压源对采集存储电路输入0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 V这5个电压值, 同时用高精度万用表采集. 与第一组数据区别在于, 此次的5个输入电压值对应的输出用第二组实验所得的每个区间的拟合方程计算, 不再使用未经处理的输出数据. 最后对第三组实验的数据做最终的拟合, 此次所得的曲线将表示系统最佳的输入输出关系.

【参考文献】：
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硕士论文
[1]高g值冲击下泡沫铝填充壳缓冲吸能多目标优化研究[D]. 高猛.中北大学 2016



本文编号：3111701