磁強計姿態(tài)測試系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)學(xué)問題研究.pdf

1、戰(zhàn)術(shù)彈丸的飛行姿態(tài)測試對于彈丸的研制和精確打擊具有非常重要的意義,傳統(tǒng)的姿態(tài)測試傳感器主要有加速度計、陀螺、GPS等,本文研究利用磁強計測試彈丸的飛行姿態(tài)。磁強計與傳統(tǒng)的姿態(tài)測試傳感器相比,具有以下三點優(yōu)勢:(1)構(gòu)造簡單;(2)抗過載能力強;(3)抗外部干擾性強。因此本文對基于磁強計的姿態(tài)測試系統(tǒng)進行了相關(guān)研究,以尋求更精確的姿態(tài)測試方法。
　　由于戰(zhàn)術(shù)彈丸的飛行距離有限,可以認為在飛行區(qū)域內(nèi)地磁場不變,并且可以近似認為彈丸的飛

2、行軌跡在一個平面內(nèi),因而可以利用磁強計來測試彈丸的飛行姿態(tài)。根據(jù)高等動力學(xué)知識建立起來的姿態(tài)測試數(shù)學(xué)模型是一個超定的非線性方程,基于Matlab軟件利用阻尼最小二乘法中的Fletcher算法對該超定的非線性方程進行了求解,仿真結(jié)果證實了該數(shù)學(xué)模型的有效性。
　　姿態(tài)測試過程中,磁強計的信號不可避免地會產(chǎn)生隨機噪聲,這會嚴重影響姿態(tài)測試的準確性,因此采用合適的降噪方法對磁強計輸出信號的隨機噪聲進行消除是提高姿態(tài)測試精度必不可少的過程