弹载地磁传感器时变误差的校正

在弹箭设计过程中,为了获得弹体飞行时的气动参数,通常采用地磁传感器来测量弹体的姿态信息,而采用的三轴磁传感器都存在误差,因此,对误差的校正就显得很有必要了。在文中提出了一种新的校正方法,该方法是对已有的常规误差校正方法的扩展,使之能用来对磁传感器的时变误差进行校正。这种方法可用于复杂电磁环境中的弹载测量系统,可以有效校正磁传感器的测量误差,最后通过仿真实验数据对结果进行了验证。     

地磁传感器测量弹体滚转姿态方法研究

地磁传感器抗过载能力强且成本低,在制导炮弹中得到广泛应用,它的主要功能是测量弹体姿态;介绍了一种双轴地磁传感器测量弹体滚转姿态的方法,该双轴传感器固联在弹体横截面上;该测量方法利用地磁传感器随弹体滚转时感应磁场变化产生的正弦输出解算弹体滚转角速率及滚转方向,利用经纬度信息及弹体俯仰偏航信息,根据地磁场模型计算地磁场矢量在弹体横截面上的投影分量,然后由投影分量解算出滚转姿态角的基准角,最后根据双轴地磁传感器输出和基准角判定弹体姿态角;通过试验验证了该滚转姿态测量方法的可行性,并进行了误差分析,误差在可接受范围内,可满足简易制导炮弹需求。     

地磁信息的旋转弹姿态算法研究

针对小口径高转速旋转弹姿态测量问题,提出了一种利用纯地磁组合信息获取旋转弹姿态的算法。通过参考坐标系的关系构建姿态变换矩阵,建立姿态角的数学模型,并设计相应的纯地磁姿态算法,利用仿真软件得到三轴地磁信号来进行姿态解算。结果表明,本姿态算法可以实时解算较高长时精度的姿态角,可以为常规旋转弹药制导化提供姿态信息。     

地磁陀螺组合弹药姿态探测技术研究

在对飞行弹体控制时，需要实时获取弹体的姿态角。文中提出了一种采用地磁传感器和硅微陀螺构建低成本姿态探测系统的方案，给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型。仿真结果显示．该方案在一定条件下可以达到较高的精度。     

基于地磁与角速度传感器的弹体姿态测量方法研究

为了获取炮射弹体最优的姿态解算方法,使其能满足弹体的实际应用要求,文中阐述了目前用于弹体姿态测量的主要方法及缺点,提出了一种运用地磁传感器进行姿态测量的方案,并建立了坐标系完成参量解算。当地磁传感器测量方法不可靠时,可以使用角速度传感器完成姿态解算。使用两种信息融合方法进行姿态解算,可在全弹道上可靠的进行姿态测量。     

火炮弹丸捷联式地磁—太阳方位姿态测量模型研究

为了测试火炮弹丸飞行资态,采用捷联式地磁-太阳方位传感器,利用地磁场和太阳方位作为参照作,解算弹丸飞行姿态,本文给出了解算弹丸姿态的数学模型和测试方法以及解算所应满意的条件,提供了对高过载,高转速弹丸姿态测试的有效方法。     

地磁方位传感器及其在飞行体姿态测量中的应用

根据法拉第电磁感应定律，即线圈切割地磁场磁力线产生感应电动势的原理，设计一种基于地磁方位传感器的姿态测量系统。并在某型炮弹上进行了实验，测出了数据。结果表明：该地磁方位传感器可应用于高过载旋转飞行体的姿态测量。     

基于地磁传感器的弹丸转数测试

文中详细阐述了利用地磁传感器进行弹丸转数测试的测试原理和测试方法。设计出一种地磁传感器弹丸转数测试系统,并进行了靶场实际弹丸转数测试。文中还提出了基于地磁传感器弹丸转数实际测试中需要注意的问题及解决这些问题的具体方法。     

磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的原理分析

针对用磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的问题,提出了磁阻传感器滚转角及磁阻传感器滚转角速率的概念,给出了磁阻传感器测量方程和磁阻传感器滚转角速率的测量方程.经过理论推导给出了弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率的关系式,分析结果表明弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率之间的测量误差受弹丸俯仰姿态、偏航姿态和射向的影响.数值仿真表明,弹丸滚转角速率的地磁测量方法在一定条件下是可行的,但在工程实际应用中难以保证滚转角的精确测量.     

基于地磁原理的计转数传感器技术研究

本文在地磁场基本理论的基础上，建立了地磁计转数传感器在均匀地磁场中产生感应电动势的数学模型，从理论上推导了感应电动势的计算方法，并对地磁计转数传感器的应用进行了讨论，分析了其盲区问题。提出了地磁计转数传感器的基本结构，该结构的传感器已经在152mm火炮发射弹药中进行了靶场实验研究，得到了较为理想的试验数据。可以期望将其应用在弹丸中，实现其精确起爆控制。     

一种激光陀螺捷联惯性导航系统级标定方法

为优化激光捷联惯性导航在卧式三轴转台上的系统级标定方案,设计了卧式三轴转台外环轴整周旋转对惯性测量单元（IMU）误差参数的激励方法。基于捷联惯性导航的误差方程,阐述了速度误差与IMU误差参数间的关系,从而建立IMU系统级标定模型。该模型具有加速度计误差参数仅反应在观测量北向分量、陀螺误差参数仅反应在观测量东向分量的特点,消除了加速度计和陀螺误差参数标定误差的相互影响。根据准D最优准则,设计了正二十面体12点计划的双轴位置单轴速率翻滚法,利用最小二乘法辨识出IMU的24项误差参数。通过给加速度计和陀螺加入不同测量噪声,对IMU标定模型进行仿真,结果表明该方法可抑制加速度计和陀螺的测量噪声对标定结果的影响。     

基于D 优化的遥测传感器系数校准方法

为提高遥测参数精度,针对传感器的校准曲线优化问题,研究基于信息矩阵D最优设计准则的传感器校准点选取方法,获得传感器最佳校准曲线.通过实验得到了D最优方法的传感器校准结果,验证了该方法的可行性,并与传统等距校准曲线的校准结果进行对比.结果证明,D 最优设计方法得到的遥测传感器校准系数结果具有更高精度.     

一种用于微推力测量的电磁力校准装置设计与实现

为获得高精度电磁标定力,设计实现一种用于微推力测量的电磁力校准装置.在研究电磁力产生及校准原理的基础上,提出校准装置的设计要求,设计一种基于电子分析天平的,可同时调节线圈与磁铁之间轴向距离、水平距离以及水平倾角的电磁力校准装置,定义不敏感角、不敏感水平距离以及不敏感纵向距离3个物理量,量化表示电磁力在一定输出精度下对应的磁铁与线圈位置变化范围,并进行实际电磁力校准实验.结果表明:该装置满足设计要求,可研究电磁力与控制电流的关系.     

小角度随机往复振动条件下陀螺姿态测量研究

应用JG-8陀螺组合体,研究其用于小角度随机往复振动条件下的姿态测量,建立了改进的递推线性回归算法,对原始角速度积分值分段拟合,用直线斜率来实时修正原始角速度,修正值积分后得到振动台3轴实时角度值。实验中,通过把陀螺姿态测量数据与线尺数据、含姿态引导数据与观测设备闭环后的编码器读数的比较,验证了该处理方法能有效地消除信号中不稳定的直流噪声,使姿态测量精度达到0.3°以内。     

基于线圈式地磁传感器的高速旋转弹转速测试

针对高速旋转弹的转速高、在姿态参数测试中误差随时间积累较快的难点问题,采用基于薄膜线圈式地磁传感器的转速测试系统对某型号子母弹子弹进行了实弹测试．将获取的传感器实测数据经小波函数滤波降噪,平滑曲线,然后运用法拉第电磁感应原理进行处理,得到了子弹散射过程转速曲线,清晰展示了弹丸的全弹道转速运动规律,并与实弹测试时的遥测结果相吻合．     

激光陀螺捷联惯性导航系统的误差系数标定研究

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用.根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差系数和陀螺的零偏.最后对实验精度进行了论证,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的性能要求.本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高.     

锁相放大器在温度传感器校准系统中的应用

介绍了锁相放大器的原理和SR830锁相放大器在温度传感器校准系统中的应用。由于瞬态温度测量存在动态误差,需对温度传感器进行校准。温度传感器校准系统加入锁相放大器后,可检测出低温的微弱信号,提高校准系统的信噪比,拓宽校准系统的温度下限。