隨著國防科技不斷進步和提升,現(xiàn)代火箭彈正向著智能化和精確制導(dǎo)化發(fā)展,彈箭測控技術(shù)成為現(xiàn)今一大熱點,實時準確地測量彈體姿態(tài)成為基本技術(shù)要求。地磁探測技術(shù)在導(dǎo)航應(yīng)用中具有穩(wěn)定性高、無累積誤差的特點,目前雙GPS天線可以實現(xiàn)短基線的高精度姿態(tài)角測量,本文立足于這兩種技術(shù)優(yōu)點,提出地磁/GPS組合測量火箭彈姿態(tài)方案,即三軸磁強計與雙GPS天線組合測姿,研究了磁強計校準技術(shù)、推演姿態(tài)解算方法,經(jīng)仿真驗證其測姿效果。首先,介紹彈體測姿技術(shù)發(fā)展背景及其研究價值,分析地磁探測技術(shù)和全球衛(wèi)星定位技術(shù)研究現(xiàn)狀,以及對相應(yīng)基礎(chǔ)知識進行理論闡述。其次,對三軸磁強計測量誤差分析,建立統(tǒng)一誤差和誤差校準模型。研究了最小二乘校準方法并設(shè)計其校準方案;對于橢球校準法,提出“列同陣”、“行同陣”兩種假設(shè),并設(shè)計了誤差修正矩陣的迭代求解方法。經(jīng)過五種校準方法的數(shù)值仿真表明:最小二乘法精度高;橢球校準法獨立性好,其中上三角橢球校準效果最好。之后,根據(jù)磁傳感器和雙GPS天線測量量特性,設(shè)計組合導(dǎo)航基本結(jié)構(gòu),推演出兩類姿態(tài)解算方法:電子羅盤算法和TRIAD及其改進算法,并研究了基于重構(gòu)矢量的優(yōu)化矢量TRIAD算法。最后,對火箭... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展概述
        1.2.1 姿態(tài)測量技術(shù)概述
        1.2.2 地磁導(dǎo)航技術(shù)概況
        1.2.3 GPS定位技術(shù)概況
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 地磁測姿技術(shù)與GPS技術(shù)基礎(chǔ)
    2.1 坐標系及其轉(zhuǎn)換
        2.1.1 常用坐標系
        2.1.2 常用坐標系之間的轉(zhuǎn)換
    2.2 姿態(tài)角定義和模型
        2.2.1 姿態(tài)角定義
        2.2.2 方向余弦
        2.2.3 四元數(shù)
    2.3 地磁場基本理論
        2.3.1 地球磁場和基本要素
        2.3.2 地球磁場模型
    2.4 地磁探測傳感器
        2.4.1 磁傳感器分類
        2.4.2 彈載磁傳感器的選取
    2.5 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航原理
        2.5.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.5.2 GPS載波相位相對定位
        2.5.3 單基線GPS姿態(tài)測量原理
        2.5.4 導(dǎo)航衛(wèi)星信號接收設(shè)備
    2.6 本章小結(jié)
3 三軸磁強計校準技術(shù)
    3.1 磁傳感器測量誤差分析
        3.1.1 誤差組成分析
        3.1.2 誤差模型建立
    3.2 誤差校準技術(shù)
        3.2.1 線性最小二乘批處理法
        3.2.2 橢球擬合校準法
        3.2.3 橢球法的假設(shè)和解算方法
    3.3 數(shù)值仿真
4 地磁/GPS組合的姿態(tài)解算方法
    4.1 地磁/GPS組合測姿系統(tǒng)
        4.1.1 地磁/GPS組合結(jié)構(gòu)
        4.1.2 地磁測姿數(shù)學(xué)模型
    4.2 電子羅盤算法
    4.3 TRIAD算法研究
        4.3.1 TRIAD算法
        4.3.2 改進TRIAD算法
        4.3.3 優(yōu)化矢量TRIAD算法
5 地磁/GPS組合姿態(tài)解算仿真
    5.1 軌跡模擬與傳感器信號仿真
        5.1.1 仿真數(shù)學(xué)模型
        5.1.2 火箭彈姿態(tài)與傳感器信號仿真
    5.2 姿態(tài)解算方法仿真實驗與結(jié)果分析
6 總結(jié)
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：2965539