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弱磁传感器在地磁探测应用中的功能优化研究

【摘要】: 在对飞行姿态测量技术进行了广泛调研后,发现利用地磁矢量进行姿态角测量是一种准确、可靠、同时也是一项很有广阔应用前景的姿态测量技术,本论文结合地球磁场和弹丸姿态修正技术对弱磁传感器性能展开了研究。 通过研究地球磁场分布规律,特别是中国领土上地球磁场分布规律并结合对世界上几十种弱磁传感器性能进行了广泛分析和实验比较后,建立了利用地磁信号解算飞行体滚转姿态的模型,在实践中分析了该姿态解算方法,针对出现的问题对模型进一步加以完善;在分析了传统滚转姿态测量方法的基础上,提出了弱磁传感器姿态校正时所产生误差的补偿方法;在大量的实验数据基础上挑选出最合适的磁阻传感器,并结合温度传感器、单片机等器件组成了飞行体滚转姿态测量装置,深层次分析了测量装置中姿态测量要求,完成了地磁传感器测量电路、单片机及接口、硬件滤波电路、温度传感器测量的电路设计;完成了系统软件的设计与调试,在细致分析温度补偿、数字滤波、地磁传感器交叉灵敏度补偿后编写了切实可行的程序,并通过坐标象限判别法对滚转角进行了解算,对误差补偿前和补偿后的解算结果进行了分析比较;针对飞行载体上铁磁类物质的干扰产生的罗差,从产生根源上进行的分析,提出了相应的校正方法。

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