常規(guī)彈藥精確制導(dǎo)是現(xiàn)今國內(nèi)外軍事導(dǎo)航制導(dǎo)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，而身為常規(guī)彈藥重要組成部分的火箭彈，具有成本低、射程遠(yuǎn)、火力強(qiáng)大、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)。所以，世界各國都非常致力于火箭彈的精確制導(dǎo)化研究。對(duì)火箭彈進(jìn)行精確制導(dǎo)必須得到火箭彈彈丸的姿態(tài)參數(shù)。 針對(duì)以上要求，本文通過對(duì)彈體姿態(tài)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及磁傳感器特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)了基于地磁傳感器的磁強(qiáng)計(jì)，在已知一個(gè)姿態(tài)角的情況下，利用磁阻傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)信號(hào)的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)火箭彈其余兩個(gè)姿態(tài)角的測(cè)量。 論文進(jìn)行了磁強(qiáng)計(jì)的軟、硬件設(shè)計(jì)，并研制了原理樣機(jī)。在硬件設(shè)計(jì)中，針對(duì)地磁傳感器受溫度影響變化大、輸出電壓小等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了恒流源電路、放大電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及置位復(fù)位電路。為了避免傳感器輸出受到外界鐵磁材料的干擾，根據(jù)合作單位給出的彈體安裝空間指標(biāo)，設(shè)計(jì)了磁強(qiáng)計(jì)的鋁制機(jī)械外殼。并用磁場(chǎng)發(fā)生器對(duì)磁強(qiáng)計(jì)進(jìn)行了標(biāo)定，得到的磁強(qiáng)計(jì)靜態(tài)特性滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。 首先在室外通過手搖轉(zhuǎn)臺(tái)將磁強(qiáng)計(jì)和磁力計(jì)采集到的地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，模擬了彈體的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模式。通過解算采集到的數(shù)據(jù)得到系統(tǒng)姿態(tài)量，對(duì)系統(tǒng)的精度和靈敏度...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 姿態(tài)探測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 地磁傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 地磁探測(cè)理論介紹及磁傳感器的選擇
    2.1 地磁場(chǎng)的基本理論
        2.1.1 地磁場(chǎng)概述
        2.1.2 地磁場(chǎng)的組成特點(diǎn)和要素
        2.1.3 地磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
    2.2 姿態(tài)測(cè)量的基本原理
        2.2.1 常用導(dǎo)航坐標(biāo)系的介紹
        2.2.2 姿態(tài)矩陣的推導(dǎo)
    2.3 磁傳感器的介紹及選擇
        2.3.1 磁傳感器的類型
        2.3.2 測(cè)試用傳感器的選型
    2.4 磁阻傳感器
        2.4.1 磁阻傳感器的工作原理及其特點(diǎn)
        2.4.2 HMC1001 和 HMC1002 傳感器
    2.5 本章小結(jié)
3 姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 磁敏感頭激勵(lì)用恒流源設(shè)計(jì)
        3.1.1 配置恒流驅(qū)動(dòng)電橋的設(shè)計(jì)
        3.1.2 恒流源設(shè)計(jì)
    3.2 惠斯通電橋信號(hào)的放大電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 運(yùn)算放大器的選用
        3.2.2 放大電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 放大電路的參考電壓源設(shè)計(jì)
    3.3 二階低通濾波電路設(shè)計(jì)
    3.4 傳感器技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試記錄
    3.5 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇
    3.6 地磁傳感器的置位復(fù)位電路
    3.7 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電路灌封
        3.7.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.7.2 電路灌封
    3.8 本章小結(jié)
4 測(cè)姿算法仿真與轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)
    4.1 彈體姿態(tài)參數(shù)測(cè)量的算法仿真
        4.1.1 彈體姿態(tài)參數(shù)測(cè)量的算法原理
        4.1.2 彈體姿態(tài)參數(shù)測(cè)量的算法仿真
    4.2 磁強(qiáng)計(jì)的測(cè)試及結(jié)果分析
    4.3 彈體姿態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)誤差分析和補(bǔ)償辦法
    5.1 系統(tǒng)誤差分析
        5.1.1 非正交分量的誤差補(bǔ)償
        5.1.2 環(huán)境磁場(chǎng)的干擾補(bǔ)償
        5.1.3 限速濾波算法
    5.2 經(jīng)誤差補(bǔ)償后的載體姿態(tài)量
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3853629