彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與誤差標(biāo)定補(bǔ)償技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2024-03-10 22:30
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求常規(guī)武器彈藥具有能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行精確打擊的能力,所以彈藥的精確制導(dǎo)在戰(zhàn)爭(zhēng)中起著舉足輕重的作用。通過對(duì)地磁場(chǎng)矢量的精確測(cè)量能夠?yàn)槌R?guī)彈藥中GPS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等提供輔助導(dǎo)航數(shù)據(jù),提高常規(guī)彈藥的制導(dǎo)精度。本文主要通過設(shè)計(jì)研制彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)獲得三分量地磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù),并通過對(duì)三軸磁測(cè)系統(tǒng)誤差與彈體磁場(chǎng)誤差進(jìn)行分析研究提高磁測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度,從而能夠?yàn)槌R?guī)彈藥中的組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的地磁輔助導(dǎo)航數(shù)據(jù),對(duì)提高我國(guó)武器裝備水平具有重大意義 針對(duì)常規(guī)彈彈載高沖擊、高旋轉(zhuǎn)的測(cè)試環(huán)境中精確測(cè)量的要求,通過分析彈載應(yīng)用環(huán)境的需求選擇了適用于該環(huán)境的傳感器、模擬元器件以及數(shù)字元器件,并設(shè)計(jì)了小體積、低功耗、高精度、高采樣率以及多通道同步采集的彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了配套的上位機(jī)軟件。 在三軸磁傳感器誤差的研究方面,通過分析磁傳感器誤差產(chǎn)生機(jī)理建立傳感器的零偏誤差、靈敏度誤差以及三軸不正交誤差的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)根據(jù)實(shí)際三軸磁傳感器在不同姿態(tài)下對(duì)同一地磁矢量測(cè)量數(shù)據(jù)的特性選擇了基于最小二乘的橢球擬合算法來標(biāo)定傳感器的誤差系數(shù),確定了三軸磁傳感器誤差標(biāo)定補(bǔ)償方法。在三軸磁傳感器與磁測(cè)系統(tǒng)封裝殼...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 磁傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 三軸磁傳感器誤差標(biāo)定的研究現(xiàn)狀
1.2.3 載體磁場(chǎng)標(biāo)定補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1.1 彈載應(yīng)用環(huán)境需求分析
2.1.2 傳感器選型分析
2.2 傳感器模擬信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
2.2.1 磁傳感器輸出信號(hào)調(diào)理模塊
2.2.2 磁傳感器復(fù)位模塊
2.3 多通道同步數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
2.3.1 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
2.3.2 控制芯片 VHDL 程序設(shè)計(jì)
2.3.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
2.4 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
2.4.1 三軸磁傳感器模擬信號(hào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)
2.4.2 多通道同步采集電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 三軸磁測(cè)系統(tǒng)誤差分析與補(bǔ)償
3.1 三軸磁傳感器誤差分析建模
3.1.1 單軸傳感器誤差
3.1.2 三軸傳感器軸間誤差
3.1.3 三軸磁傳感器誤差
3.2 基于橢球擬合的三軸磁傳感器誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
3.2.1 基于最小二乘的橢球擬合算法
3.2.2 三軸磁傳感器誤差標(biāo)定補(bǔ)償
3.3 三軸磁傳感器與磁測(cè)系統(tǒng)封裝殼體間安裝誤差標(biāo)定補(bǔ)償
3.3.1 安裝誤差分析建模
3.3.2 安裝誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4.1 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)中三軸磁傳感器誤差校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
3.4.2 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)封裝殼體與三軸磁傳感器之間的安裝誤差校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 三軸磁測(cè)系統(tǒng)彈體磁場(chǎng)分析與補(bǔ)償
4.1 固定磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)誤差分析建模
4.1.1 固定磁場(chǎng)
4.1.2 感應(yīng)磁場(chǎng)
4.2 彈體磁場(chǎng)誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 彈體磁場(chǎng)誤差仿真標(biāo)定
4.3.2 彈體磁場(chǎng)誤差仿真補(bǔ)償
4.3.3 模擬彈體磁場(chǎng)誤差實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文研究工作總結(jié)
5.2 下一步的工作和建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果
致謝
本文編號(hào):3925417
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 磁傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 三軸磁傳感器誤差標(biāo)定的研究現(xiàn)狀
1.2.3 載體磁場(chǎng)標(biāo)定補(bǔ)償?shù)难芯楷F(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1.1 彈載應(yīng)用環(huán)境需求分析
2.1.2 傳感器選型分析
2.2 傳感器模擬信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
2.2.1 磁傳感器輸出信號(hào)調(diào)理模塊
2.2.2 磁傳感器復(fù)位模塊
2.3 多通道同步數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
2.3.1 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
2.3.2 控制芯片 VHDL 程序設(shè)計(jì)
2.3.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
2.4 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
2.4.1 三軸磁傳感器模擬信號(hào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)
2.4.2 多通道同步采集電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 三軸磁測(cè)系統(tǒng)誤差分析與補(bǔ)償
3.1 三軸磁傳感器誤差分析建模
3.1.1 單軸傳感器誤差
3.1.2 三軸傳感器軸間誤差
3.1.3 三軸磁傳感器誤差
3.2 基于橢球擬合的三軸磁傳感器誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
3.2.1 基于最小二乘的橢球擬合算法
3.2.2 三軸磁傳感器誤差標(biāo)定補(bǔ)償
3.3 三軸磁傳感器與磁測(cè)系統(tǒng)封裝殼體間安裝誤差標(biāo)定補(bǔ)償
3.3.1 安裝誤差分析建模
3.3.2 安裝誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4.1 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)中三軸磁傳感器誤差校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
3.4.2 彈載三軸磁測(cè)系統(tǒng)封裝殼體與三軸磁傳感器之間的安裝誤差校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 三軸磁測(cè)系統(tǒng)彈體磁場(chǎng)分析與補(bǔ)償
4.1 固定磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)誤差分析建模
4.1.1 固定磁場(chǎng)
4.1.2 感應(yīng)磁場(chǎng)
4.2 彈體磁場(chǎng)誤差標(biāo)定補(bǔ)償算法
4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 彈體磁場(chǎng)誤差仿真標(biāo)定
4.3.2 彈體磁場(chǎng)誤差仿真補(bǔ)償
4.3.3 模擬彈體磁場(chǎng)誤差實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文研究工作總結(jié)
5.2 下一步的工作和建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果
致謝
本文編號(hào):3925417
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