基于三轴磁传感器的弹丸加速度测试研究

针对目前弹丸在膛内发射过程中需要承受恶劣环境下的高温、高压、高过载,同时在发射过程中存在对加速度信息获取及实测信号失效等问题.提出了采用动态存储测试技术和三轴磁传感器对弹丸在膛内及出炮口加速度信号的采集.经数据处理选择了合适的滤波截止频率,在误差允许的范围内,滤波后数据曲线更光滑,符合弹体的刚体加速度.通过对加速度信号截止频率进行分析,得出该结果对弹丸加速度等信号处理研究有着重要的意义.     

基于磁阻和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计及应用

在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip) MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低、价格低和精度高等优点。试验结果表明其能够很好地用于微型和超小型飞行器的姿态控制与导航。     

基于CPLD的弹载加速度存储测试仪

针对单片机存储测试仪程序可能跑飞、难以实现高速采样,专用集成电路存储测试仪成本高、不能扩展等问题,提出基于CPLD的弹载加速度存储测试仪.该系统采样频率100 kHz,可耐30 000 g高过载,尺寸小,功耗低,测得子弹抛撒加速度曲线,与理论计算吻合很好.     

基于磁通门传感器的弹丸姿态角测量系统设计

基于地磁场方向性的磁探测技术是弹药系统实现姿态控制的重要方向之一.以磁通门传感器为敏感器件,提出了弹丸姿态角测量系统的电路组成,重点分析了电路设计中所涉及的相关问题及解决途径.实验结果表明,所设计电路的功能达到了预期目标.     

双加速度计滤波法测量弹丸轴向加速度

弹丸的射程预测通常需要采用加速度计测量其轴向加速度,为了消除加速度计安装位置、安装误差以及弹丸姿态运动对弹丸轴向加速度测量精度的影响,文中基于刚体弹道模型对双加速度计滤波法测量精度进行了仿真分析.仿真结果表明:双加速度计滤波法测量误差为0.6 m/s2(1σ),该方法可以有效地提高测量精度.     

高g值MEMS加速度传感器敏感元件的结构分析

介绍了几种高g值MEMS加速度传感器敏感元件的结构和原理，并对其结构特性进行了分析，最后给出了研究过程中所采用的圆膜片结构和仿真结果。     

刚体运动加速度传感器

对于火炮结构而言,加速度响应量可分为弹性振动加速度和刚体运动加速度。本文的目的是提出一种强冲击刚体运动加速度传感器,以解决火炮尤其是大口径火炮后坐部分后坐刚体运动加速度测量,消除传统测量方法测量信号中出现的结构应力波或弹性波干扰现象。利用电磁感应原理和机械原理,将微型角加速度敏感元件的角量转化为运动物体的线量。敏感元件不固定在运动物体上,完全隔离由于弹性波引起的信号干扰,确保输出量仅为刚体运动加速度信号。它也是其他物体大行程刚体运动加速度测量的理想传感器。     

MEMS和导航级MEMS惯性传感器

介绍了MEMS技术的原理及其设计与制造技术,重点介绍了导航级MEMS惯性传感器的发展和应用现状,最后阐明自主研发是我国导航级MEMS惯性传感器发展的唯一道路。     

引信外弹道加速度测量方法

为了实现弹丸外弹道切向加速度的有效测量,使加速度测量更具理论基础,在实际应用时更具参考价值,提出利用MEMS加速度传感器测量轴向加速度以代替切向加速度的测量方法。利用六维刚体外弹道模型分析了弹丸运动过程中攻角随着弧长和射角的变化规律,并以此为基础计算利用两种加速度进行弹道弧长解算的误差,仿真试验发现,攻角变化很小,两种加速度变化规律差异很小,利用两种加速度计算出的弧长误差也很小,在有限距离内可以利用轴向加速度进行弧长解算。利用MEMS加速度传感器进行测量系统设计,并进行实弹射击试验,试验结果表明该方法能准确获得弹丸外弹道的加速度,加速度变化规律和范围在误差允许的范围内与仿真试验结果基本一致,在弹丸外弹道性能分析、惯导系统设计以及精确制导弹药研制方面具有广阔的应用前景。     

基于MEMS加速度传感器的数字式象限仪

基于MEMS加速度传感器测量倾角的原理和方法,根据火炮射击时对炮床倾角的要求,确定传感器测量精度指标,设计基于sca103t的数字式象限仪。采取实时零位校准和多级滤波等措施提高测量精确度。结合实际操作,总结利用数字式象限仪进行规正水平的方法。部队试验表明系统可提高规正炮床的速度,降低操作难度。     

MEMS陀螺/磁传感器复合弹丸姿态测量

针对弹体高速旋转下一个微机械陀螺和磁传感器组合无法测量弹丸姿态角的问题,用磁传感器和微机械陀螺构建了新型低成本姿态探测系统。该系统由两个微机械陀螺和一个三轴磁传感器组成,通过测量弹体三轴磁场强度、双轴角速度,实现姿态探测。计算机仿真分析表明:该姿态测量系统可以准确地捕捉到弹体姿态角,实现高速旋转下弹体的姿态测量。     

基于MEMS技术的惯性测量器件及系统的发展现状和应用

简要描述了MEMS系统的特点,介绍了基于MEMS技术的惯性测量器件及系统在国外的发展现状及应用情况,从武器系统低成本、小型化、高可靠性的发展趋势说明了武器系统中使用MEMS技术的必要性,同时根据武器系统对惯性测量器件的要求,通过国外武器系统中的成功应用说明了MEMS技术在飞航导弹或无人机的控制系统中使用的可行性,最后针对国内MEMS技术的发展情况,对MEMS惯性测量器件及系统在武器系统中的应用提出了相关要求。     

弹丸转速的传感器测量方法

介绍了利用地磁、加速度、光电三种传感器测量弹丸转速的方法，分别适用于内弹道和外弹道转速测量，从而完成弹丸全弹道转速测量，并且分析了三种方法的具体应用。通过对某型火箭弹转速测量，证明三种方法均能满足总体要求。     

新型后谷加速度开关阵列传感器

分析了国外后坐加速度传感发展动向。介绍了新型后坐加速度开关阵列传感器的结构、原理、参数选择和性能设计。给出了原理性静态、动态试验结果，以证明新方案的可行性。最后指出了这种新型结构的传感器所具有的特点。     

基于MEMS 加速度计的倾斜姿态角传感器设计

针对应用领域中判断水平面及水平面夹角的问题,设计一种倾斜姿态角传感器。把MEMS加速度计SCA103T-D04与C8051F47单片机组合在一起,对MEMS加速度计输出信号进行调理和AD采集,单片机C8051F047完成数据分析和温度补偿,并通过CAN总线通讯接口和RS232通讯接口输出倾斜角度值,输出周期为200 ms。该倾斜姿态角传感器测量精度为0.03°,测量范围为–6°~6°,具有体积小、重量轻、精度高、温度适应范围宽的特性,可广泛应用于建筑、道路、桥梁及军用设备等领域。     

加速度传感器在遥测系统中的应用分析

分析了几种用在运载火箭（导弹）遥测系统的加速度传感器，以及它们在应用中出现的问题，并对在国际传感器界广泛关注的，遥测系统已开始使用的微型传感器作了介绍。     

新型后坐加速度开关阵列传感器

分析了国外后坐加速度传感器发展动向。介绍了新型后坐加速度开关阵列传感器的结构、原理、参数选择和性能设计。给出了原理性静态、动态试验结果，以证明新方案的可行性。最后指出了这种新型结构的传感器所具有的特点。     

基于卡尔曼滤波的轴向加速度动态误差补偿方法

为了减小高速旋转弹上加速度传感器的量测误差,提出了基于质点弹道模型的比例系数卡尔曼滤波估计算法。结合转速的实时测量,对加速度传感器输出数据进行动态补偿,得到了轴向加速度的测量值。蒙特卡洛模拟仿真和外场试验证实了理论分析的正确性和误差消除方法的有效性。外场试验表明,轴向加速度测量值相对雷达测量值误差的均值小于0.05g,均方差小于0.32g,轴向加速度测量误差的均值由0.1g降低到0.01g的量级,大幅度地提高了轴向加速度测量精度。     

高g值加速度传感器频率校准特性的研究

采用冲击比较校准的方法对高g值压电加速度传感器进行频率校准，将标准传感器的输出作为被校传感器的输入．被校传感器的输出作为输出，根据输入输出关系得到被校传感器的传递函数，进而得到传感器的频响特性。     

弹丸侵彻混凝土目标减加速度信号的处理原则

针对存在"零漂"的侵彻减加速度数据目前尚无统一的、有效的处理方法的问题,研究了侵彻加速度信号的特征,提出加速度信号处理的零点漂移修正原则和滤波截止频率选择原则。这两条原则给出了冲击加速度传感器输出信号零漂的校正方法和冲击灵敏度的修正方法,以及在获取弹体刚体加速度时滤波器截止频率的确定方法。按照这两条原则对实测数据进行处理,得到的弹体刚体加速度的一次积分与二次积分分别与实测的撞击速度和侵彻深度保持了较好的一致性,相对误差小于10%。