基于磁传感器弹箭姿态解算影响因素研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhq2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
因地磁具有诸多优点,而被用于弹箭姿态测量。但使用地磁测量弹箭姿态过程中,存在各种因素会影响弹箭姿态测量精度,主要包括弹箭姿态解算方法以及磁测数据误差,本文对这些影响磁测姿态因素进行了分析和研究。依据三轴磁阻传感器测量弹箭姿态原理,建立求解弹箭俯仰角以及滚转角的数学模型。并根据弹箭飞行过程中偏航角变化小特点,设计了基于牛顿迭代法的姿态解算算法。通过对静态姿态和全弹道姿态数据仿真验证姿态解算方法,仿真结果表明当偏航角已知时,俯仰角和滚转角的解算结果与理论值基本一致,并且具有较少的迭代步骤,证明了解算方法准确性和实时性。并对偏航角数据不准确对姿态解算的影响进行了分析,结果表明偏航角误差为5°时,俯仰角解算结果最大解算误差为1°左右,滚转角最大解算误差为2.7°左右,仍具有较高的解算精度。对地磁数据测量影响因素进行了分析,包括传感器自身误差、传感器安装误差、弹体铁磁误差。建立了传感器自身误差模型、传感器安装误差模型以及弹体硬磁材料误差模型。由于弹体软磁材料造成的误差随着弹体姿态的改变会发生变化,为建立弹体软磁材料的误差模型,本文使用ANSYS磁场仿真软件从磁屏蔽角度分析弹体软磁误差的规律。通过理论计算与软件仿真不同磁导率与壁厚的无限长圆柱腔的磁屏蔽系数,结果表明两者之间误差最大为4%左右,证明了 ANSYS仿真计算磁屏蔽具有一定的准确度。通过对弹轴与磁场方向不同夹角的三维磁场仿真,得到磁场数据随夹角变化规律为一椭球,据此建立了铁磁材料误差模型。根据上述的误差模型建立了磁测数据的椭球综合误差模型,并通过椭球系数进行误差补偿。为验证上述的理论结果,本文设计了磁测弹箭姿态系统,通过测试三组不同姿态角的磁测数据,表明了磁测数据满足上述椭球误差模型。并根据补偿后磁测数据进行姿态解算,解算结果与理论结果基本一致,验证了姿态解算方法。
其他文献
自从二十世纪初人类实现空中飞行以来,人们追求飞行速度的步伐便不曾停止过,从低速到高速,由亚音速到超音速,甚至达到高超音速。高超音速弹箭飞行速度在5马赫以上,拥有快速响
我国地域辽阔,各种自然灾害频繁发生,尤其是山体滑坡给人民群众的生命财产带来巨大损失,本文提出了基于GPRS技术在山体滑坡监测系统中的应用探讨。
针对糠醛精制装置二效蒸发塔底液位-四路加热炉进料流量串级回路投用不上,手动控制精度低的问题,本文提出了一种改进方案,在横河的CENTUM CS3000 DCS系统上,通过设置输入补偿实现
本文介绍了带有跟踪微分器的无模型控制器的基本理论和基本设计方法,比较了该控制方法与非线性跟踪微分器的控制效果。仿真结果表明:带有跟踪微分器的无模型控制器具有的独特的
本文通过对嵌入式操作系统的内核移植的相关问题进行分析,介绍了μC/OS-Ⅱ内核移植到DSP芯片TMS320LF2407的过程,并且将该移植系统应用于电力系统的谐波检测装置。通过实验测试,
糖尿病肾病(diabeticnephropathyDN)是糖尿病的严重慢性并发症之一。微量白蛋白尿的出现,不仅标志着早期肾病的存在,也是血管内皮受损的标志之一,极大地增加了心血管疾病的患病
制导炮弹技术是如今兵器科学领域的重要发展分支,飞行过程中绕弹体纵轴自旋的制导炮弹是其中重点研究对象之一,弹体绕纵轴的滚转运动使制导炮弹的运动变的复杂,使其动力学呈
文章以中国银行业从业人员资格考试考务管理系统为例,描述应用UML进行考务管理系统建模的过程,并对其进行需求分析、总体设计和详细设计,最终采用面向对象的语言设计实现银行
导气式自动武器在研制、试验、验收过程中,都需要进行大量的实弹射击试验来测试武器的性能参数。实弹射击虽然是接近实战环境最直接、有效的手段,但是实弹射击也带来了诸多的
冲击波超压作为武器毁伤效能评估的重要参数,测试数据的准确性直接影响毁伤效能评估的真实性。冲击波超压存储测试仪作为战斗部爆炸冲击波信号测试仪器,其与传感器组成的系统