衛(wèi)星地磁測(cè)量系統(tǒng)傳感器間安裝誤差的測(cè)試與精度分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 16:22
地磁導(dǎo)航技術(shù)作為一種新型的導(dǎo)航方式,目前廣泛應(yīng)用于航天、航海等領(lǐng)域。地磁導(dǎo)航需要建立全球或者局部地區(qū)的地磁場(chǎng)庫(kù),利用衛(wèi)星攜帶磁測(cè)量設(shè)備可以對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行全球、全天候和高精度的測(cè)量。本文針對(duì)衛(wèi)星地磁測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)磁力儀和星敏感器之間的安裝矩陣、安裝誤差進(jìn)行研究。首先設(shè)計(jì)了衛(wèi)星地磁測(cè)量地面標(biāo)定系統(tǒng)的方案。介紹了地面標(biāo)定系統(tǒng)的組成,包括無(wú)磁試驗(yàn)平臺(tái)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。為了準(zhǔn)確用磁力儀測(cè)量地面地磁場(chǎng),獲取磁力儀敏感軸在地理坐標(biāo)系下的表示,采用單軸立式無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)作為測(cè)試設(shè)備。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為輔助對(duì)磁力儀的輸出進(jìn)行補(bǔ)償并提供精確的地磁場(chǎng)矢量信息。檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)地面標(biāo)定試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,求出安裝矩陣。其次對(duì)地面標(biāo)定試驗(yàn)中的各個(gè)誤差源進(jìn)行了分析并建立了相關(guān)的坐標(biāo)系。介紹了星敏感器和磁力儀的工作原理,在此基礎(chǔ)上建立了磁力儀的誤差模型,結(jié)合無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)建立了磁力儀的輸出與轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角、回轉(zhuǎn)誤差、安裝誤差間的關(guān)系。設(shè)計(jì)了三種不同的磁力儀-星敏感器固聯(lián)體在轉(zhuǎn)臺(tái)上的安裝測(cè)試方式,對(duì)磁力儀的輸出采用諧波分析法,解算出磁力儀相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的初始安裝角,固聯(lián)體安裝基面垂直度和磁力儀三軸間的垂直度。利用以上信息求出了磁力儀三軸單位矢量在地...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2張衡一號(hào)磁力儀作為一種測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的儀器,廣泛應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、交通、國(guó)防
可得各個(gè)光軸矢量在地理坐標(biāo)系下的表矩陣。本章將主要介紹整個(gè)衛(wèi)星地面標(biāo)定2.2 地面標(biāo)定系統(tǒng)組成整個(gè)地面標(biāo)定系統(tǒng)由無(wú)磁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)磁力儀和星敏感器通過(guò)剛性材料連接成成了無(wú)磁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。輔以地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)地面檢測(cè)設(shè)備對(duì)磁力儀輸出量。2.2.1 無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)地磁場(chǎng)強(qiáng)度的總量為 5 萬(wàn)到 6 萬(wàn) nT供角度信息時(shí),普通的轉(zhuǎn)臺(tái)由于使用材地磁場(chǎng)將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾磁場(chǎng),無(wú)法直磁轉(zhuǎn)臺(tái)除了能為磁力儀提供精確角位置軸立式轉(zhuǎn)臺(tái)為例,此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的軸系為豎直
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文精度產(chǎn)生影響。其中對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的軸系回轉(zhuǎn)精度影響受測(cè)設(shè)備的姿態(tài)精度。在使用無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)軸回轉(zhuǎn)軸線的鉛垂度可以通過(guò)水平儀事先測(cè)可以在標(biāo)定試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。敏感器儀固聯(lián)體是本次標(biāo)定試驗(yàn)的目標(biāo)物體,兩傳感連接桿的微小扭曲和形變將直接導(dǎo)致安裝矩環(huán)境,溫度變化較大,因此連接結(jié)構(gòu)由超穩(wěn)整體結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]災(zāi)后:航天技術(shù)為你重燃生機(jī)[J]. 許元男. 太空探索. 2018(09)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的三軸磁強(qiáng)計(jì)校準(zhǔn)(英文)[J]. 袁廣民,苑偉政,羅丹瑤,趙婧,薛亮,李曉瑩. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]星敏與磁強(qiáng)計(jì)安裝矩陣的戶外標(biāo)定[J]. 孫闖,王凱強(qiáng),任順清. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2016(02)
[4]基于高斯牛頓迭代算法的三軸磁強(qiáng)計(jì)校正[J]. 龐鴻鋒,潘孟春,王偉,張琦,羅詩(shī)途. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]雙基線姿態(tài)確定三種算法的比較分析[J]. 劉曉輝,黨亞民,王潛心,楊磊. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2013(01)
[6]基于無(wú)跡卡爾曼濾波和設(shè)備的三軸磁強(qiáng)計(jì)校正[J]. 龐鴻鋒,潘孟春,陳棣湘,羅詩(shī)途,羅飛路. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]應(yīng)用于皮衛(wèi)星的地球磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蔡波,王昊,朱小豐,韓柯,金仲和. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
[8]基于蟻群算法對(duì)三軸磁強(qiáng)計(jì)非正交度的修正[J]. 周建軍,林春生,張堅(jiān). 艦船科學(xué)技術(shù). 2011(02)
[9]地磁測(cè)量衛(wèi)星[J]. 馮彥,安振昌,孫涵,毛飛. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[10]星敏感器標(biāo)定方法研究[J]. 鐘紅軍,楊孟飛,盧欣. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]基于星敏感器的捷聯(lián)慣性/天文組合導(dǎo)航研究[D]. 孫龍.哈爾濱工程大學(xué) 2015
本文編號(hào):3604725
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2張衡一號(hào)磁力儀作為一種測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的儀器,廣泛應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、交通、國(guó)防
可得各個(gè)光軸矢量在地理坐標(biāo)系下的表矩陣。本章將主要介紹整個(gè)衛(wèi)星地面標(biāo)定2.2 地面標(biāo)定系統(tǒng)組成整個(gè)地面標(biāo)定系統(tǒng)由無(wú)磁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)磁力儀和星敏感器通過(guò)剛性材料連接成成了無(wú)磁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。輔以地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)地面檢測(cè)設(shè)備對(duì)磁力儀輸出量。2.2.1 無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)地磁場(chǎng)強(qiáng)度的總量為 5 萬(wàn)到 6 萬(wàn) nT供角度信息時(shí),普通的轉(zhuǎn)臺(tái)由于使用材地磁場(chǎng)將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾磁場(chǎng),無(wú)法直磁轉(zhuǎn)臺(tái)除了能為磁力儀提供精確角位置軸立式轉(zhuǎn)臺(tái)為例,此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的軸系為豎直
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文精度產(chǎn)生影響。其中對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的軸系回轉(zhuǎn)精度影響受測(cè)設(shè)備的姿態(tài)精度。在使用無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)軸回轉(zhuǎn)軸線的鉛垂度可以通過(guò)水平儀事先測(cè)可以在標(biāo)定試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。敏感器儀固聯(lián)體是本次標(biāo)定試驗(yàn)的目標(biāo)物體,兩傳感連接桿的微小扭曲和形變將直接導(dǎo)致安裝矩環(huán)境,溫度變化較大,因此連接結(jié)構(gòu)由超穩(wěn)整體結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]災(zāi)后:航天技術(shù)為你重燃生機(jī)[J]. 許元男. 太空探索. 2018(09)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的三軸磁強(qiáng)計(jì)校準(zhǔn)(英文)[J]. 袁廣民,苑偉政,羅丹瑤,趙婧,薛亮,李曉瑩. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]星敏與磁強(qiáng)計(jì)安裝矩陣的戶外標(biāo)定[J]. 孫闖,王凱強(qiáng),任順清. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2016(02)
[4]基于高斯牛頓迭代算法的三軸磁強(qiáng)計(jì)校正[J]. 龐鴻鋒,潘孟春,王偉,張琦,羅詩(shī)途. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]雙基線姿態(tài)確定三種算法的比較分析[J]. 劉曉輝,黨亞民,王潛心,楊磊. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2013(01)
[6]基于無(wú)跡卡爾曼濾波和設(shè)備的三軸磁強(qiáng)計(jì)校正[J]. 龐鴻鋒,潘孟春,陳棣湘,羅詩(shī)途,羅飛路. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]應(yīng)用于皮衛(wèi)星的地球磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蔡波,王昊,朱小豐,韓柯,金仲和. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
[8]基于蟻群算法對(duì)三軸磁強(qiáng)計(jì)非正交度的修正[J]. 周建軍,林春生,張堅(jiān). 艦船科學(xué)技術(shù). 2011(02)
[9]地磁測(cè)量衛(wèi)星[J]. 馮彥,安振昌,孫涵,毛飛. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[10]星敏感器標(biāo)定方法研究[J]. 鐘紅軍,楊孟飛,盧欣. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]基于星敏感器的捷聯(lián)慣性/天文組合導(dǎo)航研究[D]. 孫龍.哈爾濱工程大學(xué) 2015
本文編號(hào):3604725
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