高旋弹用惯性测量系统多量程传感器组合设计.pdf

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1、82传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第ll期DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)l1-0082-03高旋弹用惯性测量系统多量程传感器组合设计刘秀锋，李杰一，侯利朋，刘一鸣，刘俊一，陈伟。(1．中北大学电子测试技术国防科技重点实验室，山西太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原0300513．山西北方惠丰机电有限公司科研设计二所。山西长治046012)摘要：由于高旋武器弹药在初始时刻具有高转速和高加速度的

2、特点，使半捷联MEMS惯性测量系统的减旋系统超调大，致使MEMS惯性传感器测得瞬时数据大，超出量程，影响数据分析与解算，提出一种适用于高旋弹用的多量程传感器组合设计，采用多量程的惯性传感器和MIMU组合将弹体各个飞行阶段的数据进行测量；用A／D转换器将其输出的模拟量转换为数字量，通过FPGA模拟通信口接收数据并存储在FLSAH中，实现对半捷联惯性测量系统的实时记录。通过高速飞行仿真转台试验验证：该设计能实时准确采集并存储弹体信息，对常规弹药的制导化具有很大的应用价值。关键词：惯性测量；多量程；超量程；微惯性测量单元中图分类号：TN919

3、．5文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)11-0082-03TU、eSl●gn0InC0m1Dl●natJl●0n0Inmu¨lti-rangesensorOInl●nert

4、l-almeasurementsystemusedinhighrotation0fammuniti0nLIUXiu—feng，LIJie’，HOULi—peng，LIUYi—ming，LIUJun’，CHENWei。(1．ScienceandTechnologyonElectronicTest&MeasurementLaboratory，Nor

5、thUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，NorthUniversityofChina，MinistryofEducation，Taiyuan030051China；3．No．2AcademicInstitution．ShanxiNorthHuifengMechanical&ElectronicCoLtd．Changzhi046012，China)Abstract：Becausehi

6、ghrotationofarinsandammunitionhascharacteristicsofhigh—rotatingspeedandhigh—accelerationininitialmoment，itmakeslargeovershootonreduced—rotationsystemofsemi—strapdownMEMSinertialmeasurementsystem，whichresultsinmeasuredinstantaneousdataofMEMSinertialsensorislargeandoutofra

7、nge，whichimpactsondataanalysisandresolving，presentacombinationdesignofmulti—rangesensorthatissuitableforhighrotationofammunition，measuredataofvariousflightphasesofprojetilebodyusingcombinationofmulti—rangeinertialsensorandMIMU；convertanalogoutputtodigitalquantityusingADC

8、converts，receivedatathroughFPGAanalogcommunicationportandstoreitinFLSAHmemo~．Thedesigncanrealizerealtimerecordofsemi—strapdowninertialmeasurementsystem．Throughhigh—speedflightsimulationturntableprovethatthedesigncanaccuratelyandreal—timecollectandstoreinformation，whichis

9、valuableforguidenizationofconventionalammunition．Keywords：inertialmeasurement；muhi—range；over—range；mic