测控技术与仪器毕业论文范文——飞行体转速测试系统的研究

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1、飞行体转速测试系统的研究摘要：研究飞行体的转速测量方法，选取应用地磁方位传感器的飞行体转速测量方法。根据法拉第电磁感应定律，介绍了地磁方位传感器的原理。通过分析，设计一种基于地磁方位传感器的转速测量系统。主要通过单片机、仪表放大器和A/D转换器等元器件完成系统的硬件设计，通过编程实现数据采集软件设计，结果表明：该系统可以完成飞行体的转速测量。关键字：飞行体，地磁方位传感器，地磁，转速测量TheresearchofFlightbodyrotationalspeedtestsystemAbstrct:Toresearchflightbody'srot

2、ationalspeedSurveymethod,toselecttheflightbody'srotationalspeedSurveymethodbasedontheearthmagneticfieldorientationsensorAccordingtoFaradayelectromanticsinductionlaw,I.e.introducedtheprincipleofmagneticfieldorientationsensor.WiththeAnalysis,itwillbringabouttheinductionelectrob

3、otizeforcearotationalspeedSurveysystemwasdesignedbasedontheearthmagneticfieldorientationsensor.ItwillCompletethehardwaredesignwiththemainPrimarydevice:Monolithicintegratedcircuit,MeasuringapplianceamplifierandA/Dswitch,itwillCompletetheSoftwaredesignofDataacquisitionwithprogr

4、amming.Resultshow:thesystemMaycompletetheflightbody'srotationalspeedSurvey.Keywords:flightbody,magneticfieldorientationsensor,earthmagnetism,rotationalSpeedSurvey1绪论1.1引言21世纪，是人类全面进入航天飞行时代。航空、航天以及军事领域对飞行体转速的测量技术也越來越进步，国外用于飞行体转速的测量主要采用陀螺仪和遥测。陀螺仪是一种用来实现飞行体运动转速和轨迹控制及其测量的核心部件，它广泛

5、地用于航空、航天以及军事领域。由于传统的陀螺仪有转动部件，其完全的自主性和准备时间过长，因此存在许多不足，如寿命短、尺寸大、价格昂贵等。飞行体转速测量主要有太阳方位角传感器遥测、全球定位系统(GPS)遥测、可编程序脉冲调制(PCM)遥测、可编程多芯片模块(MCM)遥测、数字存储遥测(DMTS)和激光自动遥测等。其中采用太阳方位角传感器测量转速的研究较多，技术也比较成熟。GPS遥测是90年代初发展起来的，目前能够实现姿态测量的GPS设备有两种方案，即转发器和接收机山。飞行体姿态测量采用转发器方案为好,因转发器设备简单、体积小、重量轻、功耗小、成本低

6、，又具有快速捕获和高动态跟踪能力。但最大的缺点是需要外测，即除了飞行体上需要安装测量电路、遥控发射和接收装置外,地面上述需要一套测量设备。因此该方法的发展和应用受到了一定制约。飞行体转速测量特别是高过载下姿态测量在国内仍是一大技术难题，很多方法尚有许多不足之处。本文提出一种新的姿态测量方法，即利用大地磁场特性，采用地磁场传感器测量飞行体的转速。该地磁场传感器的三轴固联于飞行体上的线圈，测量飞行体坐标系相对地磁场的分量，另外通过辅助方法，确定飞行体自身转速。利用地磁场作为参照系的地磁方位传感器具有如下特点：1、不受天气、时间的限制；2、结构简单、安

7、装方便；3、能抗高过载和冲击，信号检测电路灵敏度高；4、工作稳定、可靠；5、性能价格比高，口不需要外测。由于木系统具有抗高过载能力和性能价格比高等特点，因此它对于旋转飞行体的转速测量具有很高的推广价值。1.2飞行体转速测试测量方法现状及发展趋势1.2.1国内外对于飞行体转速的测量常用方法航天飞行体自旋角速度，是为了测试自转速度是否达到设计要求，同时也是为了防止由于空气振动的频率与自旋的频率联锁共振，使载人飞行体遭到破坏，因此测量飞行体自旋角速度是十分有意义的⑴。目前国内外对于飞行体转速的测量常见的有以下几种方法：1、陀螺仪是常用的确定飞行体转速参

8、数的传感器。陀螺仪作为惯性导航系统的一种基本惯性元件其原理是基于牛顿的惯性力学，它用于在惯性空间测量旋转。本方案是利用压电式速率陀螺仪来