為解決炮射高旋彈丸的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量問(wèn)題,本文研究了基于地磁的彈丸滾轉(zhuǎn)角測(cè)量和精度檢驗(yàn)方法,開(kāi)展了彈載磁測(cè)量誤差建模與校正、滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的系統(tǒng)誤差建模仿真以及滾轉(zhuǎn)角磁測(cè)量精度飛行試驗(yàn)驗(yàn)證等方面的研究。為了校正彈載磁測(cè)量的誤差,通過(guò)分析誤差來(lái)源,建立了包含傳感器系統(tǒng)誤差與彈體軟硬磁干擾的線(xiàn)性磁測(cè)量模型;針對(duì)彈載磁測(cè)量環(huán)境下獨(dú)立姿態(tài)的磁校正問(wèn)題,提出了基于代數(shù)橢球擬合的線(xiàn)性磁校正方法,求解了基于對(duì)稱(chēng)矩陣假設(shè)的磁干擾系數(shù)矩陣。經(jīng)單兵武器飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,橢球擬合校正后磁測(cè)量總體誤差小于0.5%。對(duì)比代數(shù)與幾何橢球擬合的磁校正方法,由飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出:彈載磁測(cè)量環(huán)境下代數(shù)橢球擬合方法計(jì)算時(shí)間短、誤差標(biāo)準(zhǔn)差小。為了檢驗(yàn)對(duì)稱(chēng)矩陣假設(shè)下橢球擬合校正方法的單軸磁測(cè)量精度,進(jìn)行了地面轉(zhuǎn)臺(tái)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用橢球擬合的方法比非獨(dú)立姿態(tài)的磁校正方法最大多3%的誤差。為了在降低試驗(yàn)成本的同時(shí)獲得滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的整體精度,進(jìn)行了基于地磁測(cè)量彈丸滾轉(zhuǎn)角的系統(tǒng)誤差仿真研究。由于修正彈藥在飛行中存在無(wú)控和修正兩種情況,所以分別在兩種情況下研究單地磁和地磁與衛(wèi)星組合兩種方法的輔助角誤差散布規(guī)律,并建立了輔助角誤差模型。在無(wú)控飛行狀... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３�。眹�(guó)產(chǎn)激光制導(dǎo)炮彈?圖１．４國(guó)產(chǎn)ＷＳ－３５出口制導(dǎo)炮彈??公開(kāi)資料顯示，美國(guó)＂神劍＂制導(dǎo)炮彈、國(guó)產(chǎn)ＧＰ－１和ＷＳ－３５制導(dǎo)炮彈均采用了慣??＂＂

ＩｎｖｅｎＳｅｎｓｅ公司生產(chǎn)的包含Ｈ軸地磁、Ｓ軸陀螺儀和Ｈ軸加速度計(jì)的消費(fèi)級(jí)ＭＡＲＧ??（Ｍａｇｎｅｔｉｃ，?Ａｎｇｕｌａｒ?Ｒａｔｅ?ａｎｄ?Ｇｒａｖｉｔｙ）傳感器芯片?ＭＰＵ９２５５腳僅有?３．〇ｘ３．〇ｘ?１．０ｍｍ?大??小，如圖１．５所示；而Ａｎａｌｏｇ?Ｄｅｖｉｃｅｓ公司生產(chǎn)的十自由度（王軸地磁、Ｓ軸陀螺儀、??Ｈ軸加速度計(jì)和氣壓計(jì)）的戰(zhàn)術(shù)級(jí)ＭＥＭＳＩＭＵ模塊乂〇１５１６４８０＾３］僅有４７ｘ４４ｘｌ４ｍｍ大??小，如圖１．６所示。包含地磁的測(cè)姿與導(dǎo)航技術(shù)在旋轉(zhuǎn)彈丸、小型無(wú)人機(jī)口４’ｗ］、水下自??主機(jī)器人［３６，３７］、汽車(chē)［３８］、移動(dòng)通信終端和行人導(dǎo)航［３９＂＾１］等方面也得到了顯著的發(fā)展。??圖１．５消費(fèi)級(jí)９軸ＭＰＵ９２５５芯片?圖１．６戰(zhàn)術(shù)級(jí)１０軸ＡＤＩＳ化４８０模塊??采用微慣性或衛(wèi)星導(dǎo)航的彈載設(shè)備往往會(huì)增加磁傳感器做輔助導(dǎo)航，因而基于組合??磁的姿態(tài)測(cè)量與導(dǎo)航方式在彈載設(shè)備中應(yīng)用十分普遍。在下文中將針對(duì)基于地磁的炮射??彈丸姿態(tài)測(cè)量技術(shù)展開(kāi)說(shuō)明。??（１）國(guó)外地磁姿態(tài)測(cè)量技術(shù)研究概述??１９％年，瑞±與德國(guó)聯(lián)合研制用于提高高旋火箭彈命中精度的參考軌跡校正控制??系統(tǒng)（ＣＯＲＥＣＴ）?［４２］，采用多天線(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與地磁傳感器測(cè)量滾轉(zhuǎn)角的組合測(cè)量方??式，經(jīng)飛行試驗(yàn)結(jié)果表明：在沒(méi)有慣性設(shè)備輔助導(dǎo)航的校正精度滿(mǎn)足預(yù)期設(shè)定。２００１年，??美國(guó)進(jìn)行了組合磁的衛(wèi)星與慣性測(cè)量單元系統(tǒng)的火箭彈飛行演示試驗(yàn)，獲得了大量的??５??

針對(duì)Ｗ上提出的彈載測(cè)量誤差校正及楠球擬合的數(shù)學(xué)方法問(wèn)題、磁測(cè)量滾轉(zhuǎn)角在修??正狀態(tài)下的系統(tǒng)誤差建模問(wèn)題１＾及姿態(tài)測(cè)量精度考核的問(wèn)題，通過(guò)誤差建模、軟件仿真、??地面試驗(yàn)及實(shí)彈飛行試驗(yàn)等手段完成Ｗ下工作，研巧肉容結(jié)構(gòu)框圖如圖１．７所示。??炮射彈藥的質(zhì)智能化及靈?線(xiàn)性建模仿真ｒａｓｕｎ??Ｓ化研Ａ?Ｉ和試驗(yàn)Ｔ磁ｙＥ?Ｉ?ｌｌｇｗ??彈丸的導(dǎo)麵巧?Ｉ?楠球擬合巧＾對(duì)稱(chēng)磁干擾ｆ???ｆ－?１?矩陣假設(shè)的＾正精度研巧?法比較和地＾驗(yàn)Ｉ??少的姿態(tài)角視離?Ｉ；?＆；人＾統(tǒng)建模仿真諱丸醜??曙．，轅巧角測(cè)化．朽巧昂蘇纖撞驗(yàn)；??－封揖丸巧Ｉ?＇?Ａ?沒(méi)?？＾．‘１．，＇，扣｜＇＇??己、若角鍵量Ｉ?！?輔助角系統(tǒng)誤差建???Ｉ?＇?！??模和仿真?＾???１?：??衛(wèi)星？?鱗道仿真■｛先驗(yàn)顏信息＾??圖１．７研巧內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖??第一章，緒論。主要闡述本文研充的背景、對(duì)象和意義。介紹了國(guó)內(nèi)外兩種型號(hào)的??炮射精確制導(dǎo)彈藥，ｙＸ及其姿態(tài)測(cè)量方法的研巧現(xiàn)狀。闡述了炮射高旋彈丸磁測(cè)量的必??要性。針對(duì)該研究?jī)?nèi)容的Ｈ個(gè)重要組成部分：地磁測(cè)量校正方法、基于地磁的姿態(tài)測(cè)量??方法１＾及飛行試驗(yàn)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述。??第二章，建立地磁的彈丸滾轉(zhuǎn)角測(cè)量模型及彈道聯(lián)合仿真模型。概述了地磁場(chǎng)主要??組成部分及特性，選擇適合彈載環(huán)境的測(cè)量芯片Ｗ及適用于計(jì)算機(jī)仿真的國(guó)際參考磁場(chǎng)??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2931298