弹体滚转角测量的磁强计数字信号处理技术研究

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1、图书分类号TJ765密级非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文弹体滚转角测量的磁强计数字信号处理技术研究杨智杰（作者姓名）指导教师（姓名、职称）陈国光教授________________申请学位级别_______工学硕士_________专业名称兵器科学与技术论文提交日期2018年5月28日论文答辩日期2018年5月25日学位授予日期2018年5月25日论文评阅人_________________________________

2、__________________________答辩委员会主席刘生海2018年5月28日弹体滚转角测量的磁强计数字信号处理技术研究摘要弹道修正作为提高常规弹药打击精度的关键技术，是弹药智能化发展的重要方向，实时准确的弹丸滚转角姿态测量是实现弹道修正的重要保障。利用磁传感器测量弹丸滚转角的方法具有可靠性高、误差不累积等优点，在弹道修正弹中得到广泛应用，其中弹载磁传感器的测量精度决定了弹体滚转角的测量精度。相较于磁阻传感器，数字磁通门磁强计具有灵敏度高、无零偏和工作稳定的优点，因此本文选用磁通门磁强计作为弹载测角系统的磁传感器，建立了弹载磁

3、通门磁强计测角系统，并对磁通门磁强计的信号处理过程和双轴磁通门传感器的安装误差进行了仿真分析。本文首先对各类磁传感器的基本性能进行分析介绍，选取磁通门传感器作为弹载滚转角测量系统的磁传感器；根据磁通门传感器基本原理，建立了双铁芯磁通门传感器感应信号的数学模型，确定了磁通门感应信号与被测地磁场之间的线性关系；介绍了双轴磁强计测角原理，并对双轴磁强计的安装误差进行了理论分析。其次介绍了磁通门磁强计的数字信号处理过程，包括磁通门感应信号的A/D变换、数字波形“门”处理、数字带通滤波、数字检波和积分放大处理，并对磁通门磁强计的数字信号处理模型进行了

4、仿真分析；对双轴磁通门磁强计的安装误差进行了数值仿真，分析了双轴磁通门磁强计存在安装误差时的滚转角测量误差。最后以DSP数字信号处理器为核心对弹载磁通门磁强计的硬件电路系统进行了分析，并对双轴磁通门磁强计的非正交误差进行了补偿校准。仿真结果表明：磁通门数字信号处理系统消除了上下铁芯不一致而导致的测量误差，抑制了磁通门感应信号噪声，提高了磁通门磁强计的输出精度；弹载磁通门磁强计测角系统无零偏，不需要初始校准，测角精度能满足弹道修正弹滚转角测量的精度需求。关键词：弹道修正弹滚转角姿态磁通门磁强计数字信号处理中北大学学位论文Magnetomete

5、rDigitalSignalProcessingTechnologyforMeasurementofProjectileRollingAngleAbstractTrajectorycorrectionasakeytechnologytoimprovetheaccuracyofconventionalammunitionstrikesisanimportantdirectionforthedevelopmentofammunition.Accuratereal-timeprojectilerollanglemeasurementisanimp

6、ortantguaranteeforballisticcorrection.Theuseofmagneticsensorstomeasuretherollangleofaprojectilehastheadvantagesofhighreliabilityandnon-accumulationoferrors.Ithasbeenwidelyusedinballisticcorrectionmissiles.Themeasurementaccuracyofthemissile-bornemagneticsensordeterminesthem

7、easurementaccuracyoftherollangleofthemissile.Comparedwithmagnetoresistivesensors,digitalfluxgatemagnetometershavetheadvantagesofhighsensitivity,zerobias,andstableoperation.Therefore,thefluxgatemagnetometerisselectedasthemagneticsensorforthemissileloadanglemeasurementsystem

8、andthemissileloadisestablished.Thefluxgatemagnetometermeasurestheanglesystemandsimulatest