基于炮口固定磁场的弹丸滚转姿态初始对准研究(2)
6 试验样机误差和实验数据分析 35
6.1 传感器误差 35
6.2 罗差及其补偿 35
6.3 小结 36
结 论 37
致 谢 38
参考文献39
1 绪论
1.1 研究背景和意义
在现代化战争中，随着现代科学技术如微电子技术和传感器技术的快速发展及这些技术在武器上的应用 ，各种常规弹药的智能化，灵巧化，精确化，高效毁伤成为弹药发展的方向之一。常规弹药制导化，既可以解决大量库存弹药，使其有用武之地，同时也提高了其等同于制导弹药的打击精度，提高命中率，这样一来，既减少了战场弹药的消耗，减轻了弹药供给的压力，又降低了战争的成本，使常规弹药稍加改装就可以达到成本高昂的制导弹药的智能化、精确化的性能。正因为常规弹药制导化有上述诸多优点，把常规弹药改装使之具有制导功能是现如今世界各国在弹药领域争相发展的重要目标之一 。这种具有制导功能的精确制导弹药主要包括有滑翔增程弹，制导炮弹，炮射子母弹和末敏弹。这种经济成本低，改装方便，高精度，高毁伤的新型弹药成为为当今弹药发展的主流方向之一 。
为了实现弹药的精确制导，需要对其在飞行过程中的飞行参数不断的探测，其中关键是对弹药的实时的姿态信息，如俯仰角、偏航角、滚转角的探测。对姿态信息的探测是发展弹药制导化的关键 。
一方面，弹体内部的制导控制系统需要不断的根据弹体的实时的姿态信息产生制导指令，最后通过控制舵机等执行机构对弹体实行实时控制，达到制导的目的 ；另一方面，弹体在飞行过程中的各种姿态参数可以被记录在弹体内部的存储芯片内，作为分析和研究该弹药性能的重要理论依据，同时也提高了弹药研发的效率，缩短研发周期。因此，弹药姿态信息的探测对于实现其精确制导意义重大 。
探测姿态信息的传感器很多，其中，地磁传感器对姿态的测量具有成本低，全天候，无源且没有诸如陀螺等惯性器件的误差累计等诸多优点 ，因此，使用磁传感器测量姿态逐渐成为姿态测量的热点方法之一。
基于炮口固定磁场的弹丸滚转姿态初始对准是地磁传感器测姿对准方法之一，这种方法较其它组合测姿而言，有着经济性高，设备简单等优点，这为本文研究的内容提供了借鉴。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地磁测姿国内外研究进展
1.2.1.1 纯地磁组合测姿
1.2.1.2 地磁与惯性器件组合测姿
1.2.1.3 地磁与卫星组合测姿
1.2.1.4 地磁-卫星-惯导组合测姿
1.2.2 地磁对准国内外研究进展
1.2.2.1 自主对准
1.2.2.2 其它对准校准方式
1.2.3 地磁数据处理方法国内外研究进展
1.3 本文研究的主要内容
本文主要研究了基于炮口固定磁场测量滚转姿态角的原理和模型，并利用三轴地磁传感器MAG3110设计试验样机进行了试验仿真。
第一章绪论，主要介绍了本文研究的内容和意义及国内外现状，重点介绍了国内外常用的几种姿态测量方法，最后介绍了本文的布局。
第二章地磁场基本理论，介绍了地球磁场的一些基本的概念与理论，简要概述了常用的地磁参考模型，对本文要用到的一些坐标系作了定义，并推导了坐标系的转换关系以对姿态参数滚转角定义。
第三章炮口对准模型，建立了利用三轴地磁传感器MAG3110基于炮口加装固定磁场测量滚转基准角的模型，对测量原理作了详细的推导和说明。
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