針對(duì)目前地磁傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速及滾轉(zhuǎn)角的方法存在標(biāo)定不便、工作量較大、成本偏高等問(wèn)題,提出了一種基于任意安裝角度的單軸地磁傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速及滾轉(zhuǎn)角的低成本方法。分析了基于任意安裝角度的傳感器的信號(hào)輸出規(guī)律,提出了分段平移的信號(hào)處理方法;通過(guò)仿真計(jì)算與當(dāng)前常用方法進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了該方法的有效性;并結(jié)合工程應(yīng)用綜合分析了該方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。 

【文章來(lái)源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心

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【部分圖文】：

裝有傳感器的彈體在磁場(chǎng)中的瞬時(shí)位置示意圖

假設(shè)當(dāng)?shù)氐拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B=50 000 n T，磁方位角角σM=60°，任意選取一個(gè)安裝角度λ=52°，一段時(shí)間內(nèi)，仿真得到傳感器S的輸出信號(hào)MS和虛擬信號(hào)MS0曲線如圖2所示。從圖2看出，輸出信號(hào)MS與虛擬信號(hào)MS0之間相差一個(gè)偏距E，即平移量。因此，虛擬信號(hào)MS0也可以看作是輸出信號(hào)MS平移了一個(gè)偏距E所得到的新信號(hào)。則可以求得偏距E為

仿真驗(yàn)證程序采用的傳感器安裝角度與上文分析過(guò)程中相同，λ=52°，地磁場(chǎng)強(qiáng)度為50 000 n T，磁方位角σM=60°。為了使仿真程序涵蓋到盡量多的轉(zhuǎn)速變化范圍，且又保證仿真結(jié)果易于辨識(shí)，彈箭的初始轉(zhuǎn)速設(shè)置為200 r/s，在1 s內(nèi)降至2 r/s，轉(zhuǎn)速ω下降先快后慢。假設(shè)初始滾轉(zhuǎn)角為零，仿真模擬全程的滾轉(zhuǎn)角γ，如圖3所示。根據(jù)式(1)模擬出安裝角度λ=52°的傳感器信號(hào)MS。為了進(jìn)行解算誤差和解算精度的比對(duì)，根據(jù)目前常用的測(cè)轉(zhuǎn)速的方法，針對(duì)性的模擬了垂直于彈軸的理想信號(hào)MSJ和存在2°標(biāo)定誤差的信號(hào)MS2(與彈軸軸向夾角為88°)，其曲線如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于差商法的旋轉(zhuǎn)彈丸磁測(cè)滾轉(zhuǎn)角解算方法研究[J]. 謝洋,于紀(jì)言.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]基于單軸地磁信號(hào)的滾轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速解算[J]. 劉英,張嘉易,郝永平,孫林,張繼發(fā).  傳感器與微系統(tǒng). 2018(03)
[3]彈箭滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的地磁測(cè)角模型研究[J]. 陳國(guó)光,牛小敏,郎文杰,田利偉.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]基于地磁傳感器測(cè)量的滾轉(zhuǎn)彈藥角速度估計(jì)[J]. 馬云建,辛長(zhǎng)范,賈意弦,王堯,張毅.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]地磁傳感器測(cè)量彈體滾轉(zhuǎn)姿態(tài)方法研究[J]. 邱榮劍.  四川兵工學(xué)報(bào). 2014(10)
[6]基于地磁與衛(wèi)星組合的高旋彈丸滾轉(zhuǎn)角高頻測(cè)量及系統(tǒng)誤差計(jì)算研究[J]. 曹鵬,于紀(jì)言,王曉鳴,姚文進(jìn),吳有龍.  兵工學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]基于磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的滾轉(zhuǎn)彈藥姿態(tài)估計(jì)[J]. 楊榮軍,王良明,修觀,丁傳炳.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]基于MR/GPS的彈體姿態(tài)解算方法研究[J]. 史連艷,張自賓,宋文淵.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(12)
[9]基于磁傳感器/GPS組合制導(dǎo)飛行彈體的姿態(tài)和位置估計(jì)[J]. 楊小軍,施坤林,汪儀林.  兵工學(xué)報(bào). 2008(02)

碩士論文
[1]基于磁阻傳感器的彈體姿態(tài)測(cè)量技術(shù)研究[D]. 陶維之.南京理工大學(xué) 2012
[2]基于地磁測(cè)量的彈丸滾轉(zhuǎn)角實(shí)時(shí)解算[D]. 曲磬.南京理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3033433