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基于三维磁探测的弹丸姿态角检测技术研究

作　者: 陈丽
导　师: 张合
学　校: 南京理工大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 弹道修正姿态角三维磁探测磁阻传感器误差补偿
分类号: TP29-AH
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 5次
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内容摘要

为提高常规弹药的打击精度,弹道修正技术应运而生。如何获取弹丸飞行姿态角是一项直接关系到弹道修正弹命中精度的关键技术。本文围绕基于三维磁探测的弹丸姿态角检测技术,在姿态角解算数学模型、软硬件设计、实验及误差补偿等方面进行了研究。在考虑理想弹道的情况下,建立了基于各地磁分量的姿态角解算数学模型。为减少装定系统存储量,选用双线性插值方法计算待装定的初始地磁矢量,计算出了选定区域内的双线性插值系数及插值误差。利用三维磁阻传感器和ARM微处理器进行了姿态角检测系统硬件电路设计,给出了磁阻传感器电桥偏置补偿方法及其置位/复位电路设计,并针对传感器输出信号幅度变化范围大的特点设计了可变增益放大电路。运用了滑动平均滤波法对采集的地磁信号进行处理。在姿态角解算程序设计中,采用了查表与线性插值相结合的方法来处理反三角函数的问题。结合专用三轴转台设计了姿态角外部测量与标定系统,分析了磁阻传感器用于姿态角探测系统中时存在的误差,针对系统自身的误差给出了校正方法,并针对软硬磁干扰给出了罗差补偿方法。最后在实验室干扰环境下,利用姿态角检测系统电路板进行了标定实验,以朝北(偏航角=0°)为例对五个俯仰姿态下补偿前后的实验数据进行了对比分析,结果表明经补偿后误差在±1°以内,能够满足弹道修正弹姿态角检测的需要。

基于三维磁探测的弹丸姿态角检测技术研究

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