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地磁探测与GPS复合滚转姿态检测技术研究

谢海波  
【摘要】: 本文研究的主要目的是将地磁探测技术与GPS技术应用在二维弹道修正引信上。弹道修正引信的实现,需要准确及时地获取弹丸的实时方位与姿态信息,达到精确打击的作战效果。地球磁场遍布整个地球,而且相对比较稳定,并有一定的规律可循。GPS全球定位系统能够在全球范围内为载体提供高精度的位置、速度和时间信息。本文对基于地磁探测与GPS复合制导系统关键技术进行系统的研究。 本文所设计的弹丸姿态角探测系统,利用磁阻传感器探测弹丸各个轴向的地磁分量,在要求的时间与精度范围内完成对地磁分量的信号处理,并根据GPS全球定位系统的定位原理,接收到弹丸的位置、速度信息,从而确定弹丸发射时刻的射向与俯仰角,最终通过相应算法解算出弹丸实时滚转角,从而根据这个姿态信息对弹体进行姿态控制。 本文的地磁探测系统利用Honeywell磁阻传感器采集地磁信号,用C8051系列单片机作为信号处理模块,主要涉及到地磁传感器电路设计、地磁信息信号调理电路设计、地磁敏感及其动态试验技术。 本文的基于GPS技术的系统设计方面,是采用了GPS模块(u-blox LEA-4H)作为核心的GPS信号接收电路,然后设计了以单片机为处理核心的硬件、软件在内的整个系统,设计了两者之间的接口。整个系统工作稳定、性能良好,取得了比较理想的效果。


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